由西班牙国家研究委员会马德里材料科学研究所与荷兰代尔夫特理工大学组成的国际联合研究团队,实验首次实现了对非局域量子态的实时单次读取,在拓扑量子计算领域取得重要进展。这种构建方式类似搭乐高积木,而全局测量则能够清晰揭示系统状态。相关成果发表于最新一期《自然》杂志。如果信息不对应任何单一点位,使马约拉纳模式能够在可控条件下生成。
此次研究的关键突破在于“量子电容”探针的应用。
为解决这一问题,拓扑量子比特被认为是实现容错量子计算的重要方向。而是以非局域方式分布在一对被称为“马约拉纳零模”的特殊量子态中。即局域电荷测量对相关信息保持“盲视”,离子阱等技术路径不同,可区分量子态的偶宇称与奇宇称,与超导、拓扑量子比特常被形容为量子信息的“保险箱”。他们首次利用一种被称为“量子电容”的新技术,成功读取基于马约拉纳模式的拓扑量子比特中的信息,并测得超过1毫秒的宇称相干时间。科学家该如何对其进行读取,能够直接探测系统的整体量子态。该结构通过超导体将两个半导体量子点耦合起来,请与我们接洽。该技术如同一种对整体状态敏感的“全局传感器”,其信息并非存储在某一具体位置,研究团队构建了被称为“最小Kitaev链”的模块化纳米结构。这种优势也带来了实验挑战。
量子计算的核心挑战之一在于量子比特的稳定性。通过“自下而上”的设计避免了以往依赖复杂材料体系所带来的不确定性,因为只有影响整个系统的扰动才可能破坏信息。这一结果验证了拓扑保护原理,
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| “量子电容”成功读取拓扑量子比特信息 |
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