超导体是一种完美的导电材料，它不会因热和电阻而损失能量。加州大学伯克利分校的科学家们正在研究超导体如何与它们的对立面——阻止电子流动的绝缘体材料——共存。结合了这两种相反状态的材料，被称为拓扑超导体。这种奇怪的材料是难以表征和设计的，但如果能够正确的设计它们，则它们可以在量子计算中发挥重要作用。

加州大学伯克利分校的博士后研究员Ryan Day说：“每台计算机都容易出错，当你转向量子计算机时也不例外，它会变得更难管理。拓扑量子计算是被认为是能够规避许多最常见错误来源的平台之一。但拓扑量子计算要求我们制造出在自然界中从未见过的粒子。”

他的实验是在比绝对零度高约20度的温度下进行的，它旨在解决对具有拓扑态的超导体研究中相互矛盾的现有结果。Day解释道：“在我们之前进行的实验都非常好，但文献中存在一些需要更好地去理解的矛盾。”该领域的相对新颖性，再加上材料在用于这项研究的能量范围内表现出的不寻常特性，意味着很难解开拓扑状态发生的事情。

在他的实验中，Day观察到拓扑状态嵌入在大量的其他电子状态中，这些电子状态抑制了他正在研究的超导材料砷化铁锂表现出拓扑超导性。根据他在加拿大光源(CLS)工作期间的测量结果，他提出可以通过进行简单地材料拉伸来规避这个问题。

这项工作的研究成果已发表在《物理评论B》上，它进一步证明了砷化铁锂超导材料确实支持表面拓扑态，这可能是在量子计算中使用该材料的关键。该工作还揭示了这些应用工程材料所面临的潜在挑战，这是未来研究的一个重点领域。

Day最后说道：“通过做这些实验，我们可以更好地理解这种材料，并开始思考我们要如何才能真正利用它。然后希望有人可以用它建造一台量子计算机，这样对每个人来说都将是有益的。”（编译:Qtech）