憑借其優越的特性，拓撲量子比特可以幫助量子計算機取得突破性進展。到目前為止，還沒有人成功地在實驗室中明確展示這種量子比特。然而，來自尤利希研究中心的科學家們現在已經在一定程度上實現了這一目標。他們首次成功地將一個拓撲絕緣體集成到一個傳統的超導量子比特中。正好趕上4月14日的“世界量子日”，他們的新型混合量子比特登上了最新一期《納米通訊》期刊的封面。
量子計算機被認為是未來的計算機。利用量子效應，它們有望為傳統計算機無法在現實時間內處理的高度復雜問題提供解決方案。然而，這種計算機的發展仍然是一個漫長的過程。目前的量子計算機通常只包含少量的量子比特。主要的問題是，它們極易出錯。系統越大，就越難將其與環境完全隔離。
因此，許多人把希望寄托在一種新型的量子比特上--拓撲量子比特。一些研究小組以及微軟等公司都在追求這種方法。這種類型的量子比特表現出一個特點，即它是受拓撲學保護的；超導體的特殊幾何結構以及其特殊的電子材料特性確保了量子信息的保留。因此，拓撲量子比特很穩健，并且在很大程度上對外部退相干源具有免疫力。它們似乎還能實現快速切換時間，與谷歌和IBM在當前量子處理器中使用的傳統超導量子比特所實現的時間相當。
然而，目前還不清楚是否能成功生產拓撲量子比特。這是因為仍然缺乏合適的材料基礎，無法在實驗中生成所需的特殊粒子。這些準粒子也被稱為馬約拉納態。直到現在，它們只能在理論上得到明確的證明，而不是在實驗中。混合量子比特，正如彼得-舒費根博士領導的尤利希研究中心（PGI-9）的研究小組現在首次構建的那樣，正在該領域開辟新的可能性。它們已經在關鍵點上合成拓撲材料。因此，這種新型的混合量子比特為研究人員提供了一個新的實驗平臺，以測試拓撲材料在高敏感量子電路中的行為。
該研究論文題為"Integration of Topological Insulator Josephson Junctions in Superconducting Qubit Circuits"，已發表在《納米通訊》期刊上。
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