妙笔文学

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第一千一百四十六章 量子芯片样品（第2页）

离子阱量子计算机通过电磁场捕获离子实现量子比特，具备高精度操控潜力，但扩展性受限。

扩展性受限也就意味着量子比特的数量遭到了限制，这对于需求计算力的计算机来说无疑是最致命的缺陷。

至于拓扑量子计算机，则是基于拓扑物态的理论方案。

是的，在徐川完成强关联电子体系的统一框架理论中的拓扑超导体系理论前，或者说，即便是在目前，除了他掌握了拓扑超导体系理论外，全世界其他的国家和研究机构都没有一份完整的理论。

因为这份涉及到构建拓扑量子计算机的理论尽管已经完成整整五年了，但一直都没有正式的公开。

所以尽管理论上拓扑量子计算机抗噪能力很强，但实现它的技术难度反而是最大的，因为理论都‘没解决’。

不过对于川海材料研究所来说，有了徐川所完成的理论基础，拓扑量子计算机才是最合适也是最有希望的路线。

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但即便是如此，从量子计算机的研发项目立项到现在，时间也已经过去了整整五年，他们才最终找到了一份合适的材料，并且完成了量子芯片的研发。

.....

从对方的手中接过了这枚‘厚厚的’量子芯片，徐川认真的打量了一下。

和传统的硅基与碳基芯片相比，它的确可以称得上‘很厚’了，外观是一个正方形，边长大概在五厘米左右，厚度目测应该快接近一厘米了。

整体外观呈现出金红色与银白色交织，最引人瞩目的应该就是量子芯片中央的接口了，它看上去有些像传统的USB接口，不过徐川知道两者的类型肯定不同。

一边打量着手中的量子芯片，徐川一边开口询问道：“构建马约拉纳零能模的材料是什么？”

“砷化铟和您研发出来的氧化铜基铬银系·室温超导材料，两者复合交织而成。”

听到这个回答，徐川眼眸轻抬起，饶有兴趣的看向耿景龙，开口道：“走的半导体-超导异质结构？”

耿景龙点了点头，咧嘴笑道：“是的！”

“半导体的异质界面对这份材料性能起着至关重要的作用。当砷化铟半导体和室温超导材料接触的时候，界面处的能带弯曲情况极大地影响了接触（电阻）的性质。”

“其肖特基势垒会导致不同的电荷密度和电场分布，控制了整个器件的电学性质和对外界调控的响应。”

“也正是因为如此，它才能够实现马约拉纳零能模和拓扑量子计算。”

徐川点了点头，开口问道：“你们是怎么解决无法对界面处能带情况以及接触实现介观层面的调控这个问题的？”

量子计算机和量子芯片研发进度他一直都有关注，也深入的了解过这方面的东西。

半导体-超导异质结构属于拓扑量子计算机分类下的一种量子芯片，从物理学，或者说凝聚态物理的角度上来说，在这种超导体-半导体异质结中，两种材料波函数的耦合同样依赖于界面能带性质。

因为它决定了波函数的杂化程度以及杂化后的整体性能，比如诱导超导能隙大小、有效朗德g因子大小和自旋轨道耦合强度等。

但这方面有个很大的问题，那就是一直缺乏系统的实验研究。

原因很简单，首先是拓扑超导体系理论一直没构建起来。

而另一个问题便是无法对界面处能带情况以及接触实现介观层面的调控了。

毕竟要实现稳定的马约拉纳零能模和拓扑量子计算，对器件质量要求特别高，器件加工工艺的优化是非常重要的，尤其是超导-半导体的界面控制。

最早发现马约拉纳零能模迹象的复合量子器件，其制备涉及非原位的加工工艺（可称为第一代）。

它是先用刻蚀去除氧化层、而后进行金属沉积。然而，这种方法往往会导致一个小而软的诱导超导能隙，容易带来准粒子中毒，影响拓扑保护和探测马约拉纳零能模。

随后为了诱导更好的超导能隙，催生了第二代制备工艺，包括分子束原位外延生长和结合氢清洁的特定shadowwall技术。

但两者都不能与微加工光刻技术完全兼容，灵活度不够。

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