第四百九十一章 突如其来的灵感 （2 / 2）

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在很长一段时间内，基于“对称性”和“序参量”的朗道相变理论被认为是凝聚态物质分类的“终极理论”，直到拓扑量子物态被实验发现。

最着名的例子是大概就是量子霍尔效应的实验发现了。

1980年克劳斯·冯·克利辛等人发现，在极低温、强磁场下，Si-SiO2界面反型层中二维电子气会展示出量子化的霍尔电阻平台，并且会伴随零纵向电阻的出现。

这种现象引出了超越朗道范式的拓扑量子相变理论，如今已经成为了凝聚态物理的研究焦点与前沿.......

一点一点的，徐川从最初的凝聚态物理开始回忆思索，当量子霍尔效应进入他的脑海时，他的眼神也的跟着逐渐明亮了起来。

他似乎找到了自己之前的灵感来源于哪里了。

思索着，他加快了一些推理的速度。

“......从整数量子霍尔效应从实验发现至今，已发现相当多的拓扑量子材料和新奇的量子效应。“

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“比如磁性拓扑材料中手性无耗散边缘态可实现低能耗电子器件，以及拓扑超导体系中则存在马约拉纳零能模等等。“

“后者与拓扑量子计算密切相关，它们是拓扑量子物态两个重要的发展方向.......，等等，拓扑量子物态........我找到了！“

办公桌前，徐川激奋双手攥拳用力的挥舞了一下。

他重新找回了自己的那丝灵感，找到了在那份数据中发现的东西！

【拓扑超导体系!】

一个区别于常规超导材料的领域，应用于拓扑量子计算方向的材料！

在拓扑超导体材料中，有一个非常重要的东西叫做‘马约拉纳零能模’。

它具有非阿贝尔任意子的特征，可以用于实现拓扑量子计算。

即实现常规意义上的量子计算机计算！

.........

2001年的时候，米国的理论物理学家基塔耶夫提出一个一维拓扑超导的模型，在其端点可以实现马约拉纳零能模。

而这个模型可以利用具有强自旋轨道耦合的半导体纳米线，可以在外加磁场下实现与s波超导耦合，进而出构造高质量的拓扑量子比特器件。

简单的来说，这东西可以构成量子晶体管的基础，而量子晶体管是量子芯片的核心。

当然，再怎么样核心的东西，都离不开最为基础的材料。

传统统芯片是以硅为原材料的半导体；

而量子芯片原材料则更为丰富，可以是超导体、半导体、绝缘体或者金属都可以。但不管如何，它都离不开核心的量子比特效应。

如何让量子比特不受干扰的完成自己的使命，是当前量子器件的核心难题。

而拓扑量子材料在这方面理论上来说有着优异的性能。

比如内禀拓扑超导体，其本身具有拓扑非平庸的带隙结构。

而通过调控外磁场，可以实现有序的、密度和几何形状可调的涡旋结构，这为操纵和编织‘马约拉纳零模态’提供了一个理想的材料平台。

而理论上来说，四个马约拉纳零能模就可编织成一个拓扑量子比特，这种准粒子的编织操作是实现容错拓扑量子计算的重要途径。

因为它直接避开了传统量子超导—半导体界面这一复杂问题。

事实上，这么优秀的材料，自然引起了科学界的重视。

但它的缺点也不小。

如果构建这种合适的拓扑量子材料，就是最大的问题。

比如所需特征离费米能级太远，分布的能量范围太大等等。

但对于徐川来说，他在模拟数据上找到了一条理论上应该可行的道路。

想着，徐川快速的拾起了桌上的圆珠笔，在A4稿纸上挥写了起来。

尽管这份突如起来的灵感早已经偏离了他原本的研究。

但如果一切顺利的话，他或许能为解决这个麻烦提供完整的理论支持，为量子计算机的到来推上那么一把助力！

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