微軟量子材料實驗室和哥本哈根大學(xué)的研究人員緊密合作，成功實現(xiàn)了重要的，有希望的材料，可用于未來的量子計算機。為此，研究人員必須創(chuàng)造出能夠容納微妙量子信息并防止其退相干的材料。

所謂的拓撲狀態(tài)似乎信守了這一諾言，但是挑戰(zhàn)之一是必須施加大磁場。使用新材料，無需磁場即可實現(xiàn)拓撲狀態(tài)。“結(jié)果是實現(xiàn)真正的量子計算機之前需要進行的許多新開發(fā)之一，但是一路走來，更好地了解量子系統(tǒng)的工作方式，并可能將其應(yīng)用于藥物，催化劑或材料，這將成為一些積極的副作用。這項研究。” Charles Marcus教授解釋說。該科學(xué)文章現(xiàn)已發(fā)表在《自然物理學(xué)》上

拓撲狀態(tài)是有前途的，但在此過程中仍面臨許多挑戰(zhàn)

在過去的十年中，凝聚態(tài)系統(tǒng)中的拓撲狀態(tài)引起了極大的興奮和活躍，其中包括2016年諾貝爾物理學(xué)獎。所謂的Majorana零模式具有自然的容錯能力，這使得拓撲狀態(tài)非常適合量子計算。但是，由于需要大磁場來感應(yīng)拓撲相，因此阻礙了實現(xiàn)Majorol零模拓撲的進展，這是有代價的：系統(tǒng)必須在大磁體的孔中運行，并且每個拓撲段都必須精確沿視場方向?qū)R。

新的結(jié)果報告了拓撲超導(dǎo)性的關(guān)鍵特征，但是現(xiàn)在沒有施加磁場。材料銪硫化物的薄層(EUS)，其內(nèi)部磁與納米線的軸線自然對準，并誘導(dǎo)有效的磁場在超導(dǎo)體和(除了地球磁場強超過10000倍)的半導(dǎo)體元件出現(xiàn)，足以誘發(fā)拓撲超導(dǎo)相。

查爾斯·馬庫斯(Charles Marcus)教授以這種方式解釋了這一進展：“將三種成分組合成單晶-半導(dǎo)體，超導(dǎo)體，鐵磁絕緣體-三重混合體-是新的。好消息是它在低溫下形成拓撲超導(dǎo)體。這給了我們這是制造用于拓撲量子計算的組件的新途徑，并為物理學(xué)家提供了新的探索物理系統(tǒng)。”

新結(jié)果將很快應(yīng)用于工程量子比特

下一步將是應(yīng)用這些結(jié)果，以便更接近實現(xiàn)實際的工作量子位。到目前為止，研究人員一直在從事物理學(xué)方面的工作，現(xiàn)在他們將著手設(shè)計實際的設(shè)備。量子比特這種設(shè)備本質(zhì)上是量子計算機，而晶體管對于我們今天所知的普通計算機則是。它是執(zhí)行計算的單位，但這是比較結(jié)束的地方。量子計算機具有巨大的性能潛力，以至于今天我們甚至無法真正想象到這種可能性。