由于约翰·霍普金斯大学的研究人员的一项发现，能够进行复杂计算、更安全地加密数据和更快地预测病毒传播的量子计算机可能就在我们的触手可及之处。
“我们已经发现某种超导材料含有特殊性质，这可能是未来技术的基石，”物理系博士后李玉凡(音)说约翰霍普金斯大学的天文学教授，这篇论文的第一作者，将于周五发表在《科学》杂志上。
今天的计算机使用比特(以电压或电流脉冲表示)来存储信息。位以两种二进制状态存在，在计算中表示为“0”或“1”。基于量子力学定律的量子计算机，使用量子位，或称量子位，不仅使用两种状态，还使用这两种状态的叠加。量子比特的一个著名例子是薛定谔的猫，这是一个悖论，假设一只猫可能同时是死的和活的。
“更现实,切实实现量子位可以环由超导材料,称为通量量子位,两个州顺时针,counterclockwise-flowing电流可能同时存在,“说吴嘉姈简,约翰·霍普金斯大学的物理学教授,一个作家在纸上。
使用量子位元的能力使量子计算机在解决某些类型的问题时比现有的计算机更强大，例如与人工智能、药物开发、密码学、金融建模和天气预报相关的问题。但是为了在两种状态之间存在，使用传统超导体的量子位需要一个非常精确的外部磁场作用在每一个量子位上，这使得它们很难以一种实际的方式运作。
图像说明:一个量子位的视觉表示，它可以同时存在于两种状态之间。量子比特的一个著名例子是薛定谔的猫，这是一种假设的猫，既可以是死的，也可以是活的。类似地，一个通量量子位，或者一个由超导材料制成的环，可以同时具有顺时针和逆时针流动的电流。
在新的研究中,李和他的同事们发现,一圈β-Bi2Pd自然之间存在两种状态在缺乏外部磁场。当前可以内在循环顺时针和逆时针方向,同时,通过β-Bi2Pd的戒指。
“环β-Bi2Pd已经存在于理想状态,不需要任何额外的修改工作,”李说。“这可能会改变游戏规则。”
李说,下一步是寻找一个特定类型的粒子称为马约喇纳在β-Bi2Pd费米子。马约阿纳费米子是一种粒子，它本身也是反粒子，是发展下一阶段抗干扰量子计算机的基础。马约阿纳费米子依赖于一种特殊类型的超导材料，一种所谓的自旋三重态超导体，每对电子中有两个电子以一种平行的方式排列它们的自旋。
通过一系列的实验中,李和他的同事们发现,薄膜的β-Bi2Pd马约喇纳费米子所需的特殊性质存在和希望发现这些特殊属性将导致发现马约喇纳费米子的材料。
李说:“最终的目标是找到并操纵马略阿纳费米子，这是实现容错量子计算、真正释放量子力学力量的关键。”
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