约翰·霍普金斯大学查纳帕·坦蒂班查伊 信用:CC0公共领域 根据约翰·霍普金斯大学研究人员在最近发表在《物理评论快报》上的一项新研究中报告的最新进展，先进的容错量子计算机可能比科学家预测的更接近实现
研究人员在先前研究的基础上，寻找被称为具有自旋三重态配对的超导体的基本材料，这种材料被认为是非常罕见的
自旋三重态配对的罕见特性可以产生一种叫做Majorana费米子的奇异电子态，这种电子态可以用作容错量子比特，这是未来量子计算机的基本工作单元，最终可能取代谷歌和IBM开发的易产生噪声的原型
一个主要的障碍是三重态配对超导材料的稀有性
让事情变得更加困难的是，众所周知，超导及其潜在的配对机制是少数无法计算或预测的物理性质
材料的搜索必须在很大程度上以艰苦的试错方式进行，不受任何理论指导的影响
新的发现聚焦于一种特殊类型的晶体，一种非中心对称的超导体
不像大多数普通的晶体材料表现出反转对称性，也就是说，晶体结构与其反转图像无法区分，这种特殊类型的材料打破了反转对称性，表现出与自身不同的反转图像
据预测，这种低对称性表明了原本难以捉摸的自旋三重态配对的存在
这些“低级”材料构成了一个潜在的丰富的量子计算机制造材料矿
然而，这些晶体中自旋-三重态配对的决定性证据一直缺乏
使用一种新的实验方法，霍普金斯大学的研究人员检查了这种超导体的原型，α-BiPd
他们的实验发现在α-BiPd的多晶环中存在非常不寻常的磁通量的半整数量子化，这包括自旋三重配对的确凿证据
这一新发现描绘了一个充满希望和鼓舞人心的未来，当更多的建筑材料从低对称性材料中涌现出来
丰富的材料组合可以加速容错量子计算机的发展，在更远的未来，将迎来普通人也能使用的通用量子计算
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