據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新的物質(zhì)形態(tài)——拓?fù)涑瑢?dǎo)態(tài)。這一突破有望提高電子設(shè)備的存儲(chǔ)能力并提升量子計(jì)算的能力。
最新研究負(fù)責(zé)人之一、紐約大學(xué)物理學(xué)助理教授賈瓦德·沙巴尼說(shuō)：“我們的研究揭示了新的物質(zhì)形態(tài)——拓?fù)涑瑢?dǎo)態(tài)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。這種新的拓?fù)錉顟B(tài)可以被操縱，因此，既可以加快量子計(jì)算的速度，又可以提高存儲(chǔ)能力。”
量子計(jì)算是一種比傳統(tǒng)計(jì)算方法快得多的方法。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)以0和1的形式處理數(shù)字位；而量子計(jì)算機(jī)的量子比特可以為0和1之間的任何值甚至兩者的疊加，因此，其能以指數(shù)方式提高數(shù)據(jù)的處理能力和速度。
在新研究中，沙巴尼團(tuán)隊(duì)分析了量子態(tài)從傳統(tǒng)狀態(tài)到一種新的拓?fù)錉顟B(tài)的轉(zhuǎn)變，測(cè)量了這些狀態(tài)之間的能量勢(shì)壘，也直接測(cè)量了這個(gè)轉(zhuǎn)變的特征。
團(tuán)隊(duì)將研究重點(diǎn)放在馬約拉納粒子上。馬約拉納粒子是自身的反粒子，所謂反粒子指的是具有相同質(zhì)量，但具有相反電荷的粒子。
馬約拉納粒子的價(jià)值在于，它們有潛力將量子信息存儲(chǔ)在一個(gè)特殊的計(jì)算空間內(nèi)，在這個(gè)空間中，量子信息不受環(huán)境噪聲的影響。然而，這些粒子也被稱為馬約拉納費(fèi)米子，它們沒(méi)有天然的寄主物質(zhì)，因此，研究人員一直在尋求設(shè)計(jì)平臺(tái)——例如新的物質(zhì)形態(tài)，可以在其上進(jìn)行計(jì)算。最新研究正是發(fā)現(xiàn)了這一新物質(zhì)形態(tài)。
沙巴尼說(shuō)：“新發(fā)現(xiàn)的這種在二維平臺(tái)上的拓?fù)涑瑢?dǎo)態(tài)，為構(gòu)建可擴(kuò)展的拓?fù)淞孔颖忍劁伷搅说缆罚粌H可以存儲(chǔ)量子信息，還可以操縱沒(méi)有錯(cuò)誤的量子狀態(tài)。”（記者劉霞）