面向量子计算的拓扑超导体材料、物理和器件研究
Research progress of material,physics,and device of topological superconductors for quantum computing作者机构：浙江工业大学理学院&前沿交叉科学研究院杭州310014 中国科学院物理研究所北京100190
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2022年第71卷第16期
页 面：11-36页
核心收录：
学科分类：07[理学] 070201[理学-理论物理] 0702[理学-物理学]
基 金：国家自然科学基金(批准号:61727821,U20A20219,61835013) 国家重点研发计划(批准号:2021YFA1400900,2021YFA0718300,2021YFA1400243)资助的课题
摘 要：鉴于“摩尔定律已经逼近极限,众多替代传统计算的方法被提出,其中量子计算是最受关注和研究最广泛的一种.由于量子体系的不可封闭性,外界大量不可控的因素会导致量子耗散和退相干,为了尽可能避免量子叠加态的退相干,制备具有鲁棒性的量子比特成为了关键环节之一.马约拉纳零能模是拓扑和超导复合体系中涌现的准粒子,具有非阿贝尔统计性质,它的时空编织受到非局域的拓扑性质保护,因此,以马约拉纳零能模构造的拓扑量子比特对量子退相干具有天然的鲁棒性.虽然经过全球范围内各个实验组艰苦卓绝的探求,目前关于马约拉纳零能模的实验验证仍然扑朔迷离.本文回顾了量子计算的发展历程和主要的技术手段,重点介绍了拓扑超导态/体的理论、可观测的实验现象、以及最新的实验研究进展,并对此做出了分析和评述.最后对拓扑超导态/体在量子计算领域的应用前景进行了展望.
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