第1142章 敏感的量子比特迭加態（2/2）

如果可以擴展量子計算機，在一個處理器上容納大量量子比特，那麼與當今的常規計算機相比，它們的速度會快許多，也能處理更加複雜的問題。

但以上這一切都取決於量子比特的完整性，也就是說在量子比特的迭加態和量子信息丟失之前，它能夠運行多久。

這種過程稱為退相干，最終會限制計算機的運行時間。

超導量子比特是當今主要的量子比特模態，已經在完整性這一關鍵指標上取得了指數級的提升。

1999年時它的持續運行時間還不到一納秒，儘管進入二十一世紀後，退相干也就是量子比特的迭加態和量子信息有了極大的進展，在2024年的時候已經達到了秒級。

但這仍然是一個尚未完全解決的問題。

之所以這麼難，便是因為量子比特的迭加態太過于敏感了。

它敏感到了什麼程度呢，一堵混凝土牆中的那些可以衰敗的微量元素釋放的低水平但無害的背景輻射，都能夠干擾到現在的量子晶片中存儲的量子比特。

不僅僅如此，還有那些進入地球的宇宙射線，兩者足以引發量子比特的退相干。

而針對這個問題，在當初解決了強關聯電子體系理論框架的時候，他就通過強關聯電子體系理論框架中的拓撲超導體系找到了解決這個問題的辦法。

或者說理論。

那就是區別於常規超導材料的領域，應用於拓撲量子計算方向的材料的『馬約拉納零模態』概念。

理論上來說，通過調控外磁場，可以實現有序的、密度和幾何形狀可調的渦旋結構，這為操縱和編織『馬約拉納零模態』提供了一個理想的材料平台。

而四個馬約拉納零能模就可編織成一個拓撲量子比特，這種准粒子的編織操作是實現容錯拓撲量子計算的重要途徑，且它的穩定性是遠超其他的量子晶片的。

因為它直接避開了傳統量子超導—半導體界面這一複雜問題。

但理論僅僅是理論，現實中如何構建這種合適的拓撲量子材料，有著太多太多的麻煩。

比如所需特徵離費米能級太遠，分布的能量範圍太大等等。

直到後面他解決了強關聯體系中拓撲物態的產生機制和特性，這才為構建這種合適的拓撲量子材料找到一種可行的理論。

只不過要將這份理論轉變成現實，依舊需要無比漫長的時間。

而川海材料研究所聯合華科院量子信息與量子創新研究院共同組成的科研小組研究的方向便是這個。

從2021年他給出完善的可行性理論到現在，時間已經過去了整整五年。

五年的時間，終於有了突破。

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