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以超導體加速量子力學的計算之探討
來源:南華報 | 記者/作家:蔡昆凌 博士 | 發佈時間 :2024-11-20 | 221 次瀏覽: | 分享到:




近來科學界研究已經發現用於量子運算的新型二維介面超導體,這導體是結合三方晶系碲與金,作者指出此將成為未來量子電腦的材料替代品趨勢為主流!


作者也指出:過去材料電阻通常隨著冷卻降低,然而現今的超導體材料電阻在冷卻到臨界溫度時會變為零,某些類型超導體如:拓樸超導體,就可以可藉此特性用於傳輸量子資料,因為美國研究顯示:將三方晶系碲(trigonal tellurium)結合金薄膜,觀察到金膜表面透過「鄰近效應」出現超導特性,兩者交界處具明確自旋極化量子態,使電子激發可能作為量子電腦的量子位元(qubit),而這種特殊的二維介面超導體獨特之處在於,其自旋能量比常規超導體高出 6 -8倍,再者,介面超導體在磁場下變得更穩定,轉變為比傳統超導體更能抵抗磁場干擾更為其優點。


未來如果以這種超導材料比當今量子電腦使用的超導材料薄一個數量級,可能有助未來生產低損耗微波諧振器之零件。


作者亦指出 :未來技術上要突破與確定的是材料轉變出現超導特性的臨界溫度,使得材料實用性有待進一步研究數據分析;但一定在處理量子訊息的速度有增益潛力與成倍提高量子電腦計算能力。綜上,這種組合竟然引發了強大的電子自旋軌道偶合,形成了一種同時具有自旋電子學功能和超導性等重要物 理特性的特殊二維材料,也通過同步輻射角解析光電子能譜術 和 Density Functional Theory, DFT的 分 析進一步發現此材料的表面形成了一種全世界二維材料的蜂巢結構,更證實其超導性的提升主要是來自於電子 - 聲子耦合的結果,這也是本文主要貢獻與提供未來研究的參考。


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