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一维原子链缺陷两端零能束缚态首次“现身” 近年来，研制超越经典计算机运算能力的量子计算机，已成为国际前沿焦点和各国实现量子超越的核心方向。然而量子计算面临的最大问题是，由于存在退相干效应，量子比特的运算需要更多比特数来纠错。因此，探索可容错量子计算——即对环境细节不敏感的拓扑量子计算，就成为最终实现规模化量子计算的重要途径。 王健介绍说：“凝聚态物质中马约拉纳准粒子的零能束缚态被称为马约拉纳零能模，具备抗局域干扰和高容错的特性，被认为是实现拓扑量子比特的基础。” 王健指出，目前探测马约拉纳零能模需要构造工艺复杂的异质结构，且进行观测需要极低温及外加磁场，这都给马约拉纳零能模可能的应用带来极大困难和挑战。 在最新研究中，王健团队通过分子束外延技术，在钛酸锶衬底上成功制备出大尺度、高质量的单层FeTe0.5Se0.5高温超导薄膜，厚度约为0.59纳米，其超导转变温度约为零下211摄氏度，远高于块材Fe（Te,Se）的零下258摄氏度。 据王健介绍，利用原位低温扫描隧道显微镜和扫描隧道谱技术，他们在薄膜表面发现了一种由最上层Te/Se原子缺失形成的一维原子链缺陷，并在缺陷两端同时观测到了零能束缚态，而且发现该束缚态具有良好的抗干扰性，汪自强教授团队则对此提出了可能的理论解释。 王健说：“这一工作首次揭示了二维高温超导体FeTe0.5Se0.5单层薄膜中的一类拓扑线缺陷端点处的零能激发，具备单一材料、较高工作温度和零外加磁场等优势，为进一步实现可应用的拓扑量子比特提供了一种可能的方案。” 该研究发表于9日的《自然·物理》在线版，得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、量子物质科学协同创新中心、中科院卓越创新中心、北京市自然科学基金和美国能源部基础能源科学基金的支持。 相关链接：https://phys.org/news/2020-03-discovery-zero-energy-bound-states-one-dimensional.html 分享到：
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