科學家認為一個自然處於量子狀態的超導體材料可以給出答案

儘管量子計算一直都是科學家和公眾興奮的存在，但這些技術人員一直沒有什麼新發現。不過，目前來自約翰霍普金斯大學的研究人員發現了一個有可能加快創造這神奇機器的材料。

團隊的研究描述了一個超導材料，β-Bi2Pd，它不需要通常所要的額外磁場就自可以然存在於量子狀態。作者寫道，這種材料所具有的低維護和穩定性使它成為設計量子系統的理想材料。這項研究將會由約翰霍普金斯的物理學家們刊登在《科學》雜誌上。

超導體

“我們發現一種超導體材料含有可以用來建造未來科技的特別屬性”論文的第一作者李羽凡（音譯）在新聞中說，“β-Bi2Pd的一個環已經處於理想狀態，不需要任何其他操作就可以使用，這會是改變遊戲規則的發現。”

儘管有像谷歌這樣的公司吹噓量子的優勢，還有對量子在從密碼學到製藥業等領域擁有優勢的預測，但事實是，實踐上的限制使量子計算機無法被廣泛使用。

在傳統的計算機中，用來處理資訊的“位元”只能在給定的時間內表示一個0或一個1，而量子計算機不同，它可以通過能同時表示0和1的“量子位元”加速這個過程——物理學將這種二元性稱為疊加。

位元

這種超導體材料之所以獨特，是因為它特殊的基態，也就是沒有施加其他力的狀態。其他的超導體可以在外部磁場或者能量維持“量子自旋力”來維持量子狀態，而研究發現這種材料會自然處於量子疊加，一個環形材料中同時存在順時針和逆時針的電流。這個發現源於八十年代物理學家的半量子磁通量（HQFs）預測。

如圖是一位藝術家對量子位元的詮釋，同時存在0和1驚人地提高來計算機的計算能力。

但這不代表我們已經走出了通用量子計算的困境。

邏輯閘

李還在新聞稿中說，“最終的目標是發現馬約拉納費米子並且可以操控它，這是實現容錯量子計算從而真正釋放量子力學的能力的關鍵”

馬約拉納費米子

她繼續說，雖然馬約拉納費米子目前只是理論，但它們可以為量子計算鋪路。

“這些M量子位元的樣子目前只是概念上的想法，如何實現並不清晰。但是，實現的基礎是可以容納M費米子的材料，在這方面，我們發現的β-Bi2Pd是一個自選三重超導體材料，是極少的具有M費米子的候選材料，這對量子計算有長遠的意義”

正如很多的科學進步，這一發現不太可能成為真正推動量子計算時代的唯一一塊多米諾，但是它確實向更加可持續可複製地解決量子計算更近了一步。

請閱讀一下摘要：

磁通量量化是定義超導體的性質之一。我們報道了對超導體β-Bi2Pd薄膜中介觀環的半整數磁通量量化的觀察。班量子磁通在超導體臨界溫度下的量子震盪中顯示為p位移，這證明了β-Bi2Pd是非常規的超導體。我們的發現可能對量子計算背景下的通量量子位產生影響。

參考資料

1.維基百科全書

2.天文學名詞

3. Sarah Wells- FA