量子领域突破!科学家成功用多太赫兹脉冲技术表征了拓扑超导体
发布时间:2022-09-11

德国一所大学和美国一所大学的科学家们成功通过多太赫兹脉冲实验表征拓扑超导体的新方法,这开辟了一条明确识别预测的奇异物质状态的途径,未来,这项技术可以帮助制造携带或者处理量子信息的设备和新型材料。世界各地的科学家正在努力构建基于固态物质的可扩展量子计算机,拓扑超导体就是这样一类材料。它们被认为是一种特殊的集体量子态,即在边界处以Majoranas形式存在的非阿贝尔任意子。通过在量子线网络中搅乱这些准粒子,科学家们可以构建逻辑量子门,量子计算机的构建块。在本次研究的论文中,科学家们讨论的不是设备边界处的Majoranas,由于体边界对应,Majoranas与超导体体带结构的拓扑结构密切相关,在某种意义上材料中的粒子激发效应在边界处经历了扭曲。这种强相互作用可以通过二维太赫兹光谱来研究,这是一种广泛用于分子和体物质的技术。“与线性吸收光谱不同,非线性多脉冲实验使我们能够研究激发粒子的光学响应,从而有助于清楚地揭示这种扭曲,并在二维光谱中具有奇异拓扑状态的独特特征。”德国的科学家说道。“我们的研究在检测Majoranas最基本但尚未完全表征的特性和以Majorana态编织形式用非阿贝尔任意子演示逻辑门操作之间迈出了重要一步。这种光学技术产生了超越成像的光谱信息,并允许对拓扑材料进行毫无疑问的表征。因此,它们会为其在量子技术中的应用中搭建一座坚实的桥梁。”美国的科学家说道。

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