科隆大学的物理学家在探究拓扑量子核算方面迈出了重要的一步，他们展现了在拓扑绝缘体（TI）纳米线中初次调查到穿插安德烈耶夫反射（CAR）。

　　这一发现宣布在《天然物理学》上，标题为“拓扑绝缘体纳米线中的长程穿插安德列夫反射与超导体附近”，加深了咱们对这些材猜中超导效应的了解，这关于在TI渠道中完结根据Majorana零形式的鲁棒量子比特（qubits）至关重要——这是量子核算杰出物质和光集群（ML4Q）的首要方针。

　　量子核算有望彻底改变信息处理，但当时的量子比特技能难以坚持安稳性和纠错。战胜这些约束的最有出路的办法之一是运用拓扑超导体，它能够承载称为马约拉纳零形式的特别量子态。

　　理论上猜测这些奇特状况为量子核算供给了固有的安稳根底，大多不会受常见差错来历的影响。但是，虽然有许多达观的说法，对这些试验状况的调查任旧存在争议。

　　这项最新研讨中，科隆拓扑物质试验室（TMLC）的博士后研讨员Junya Feng在Yoichi Ando教授的领导下探究了拓扑绝缘体（TI）纳米线，这些资料在与传统超导体配对时，或许比其他资料更简单支撑拓扑超导性。

　　该团队成功调查到穿插安德烈耶夫反射（CAR）这种稀有的量子效应，其间注入纳米线一个结尾的电子与另一个悠远的电子“配对”，构成超导库珀对。这种非部分效应是长程超导相关性的要害特征，也是根据Majorana量子比特的先决条件。

　　Ando教授说：“这是第一项探究安德烈耶夫物理学在拓扑绝缘体纳米线与超导体耦合时怎么作业的研讨，了解这一点关于在TI渠道中平稳创立Majorana零形式至关重要。”

　　“这一打破得益于Junya的立异：从脱落的拓扑绝缘体薄片中蚀刻高质量的纳米线，这样发生的结构要比曾经洁净得多，成为量子试验的抱负挑选。”

　　“根据这一发展，咱们现在正在做那些曾经只能够运用传统半导体纳米线才干完结的试验，并决议彻底专心于这个新办法，由于它带来许多令人兴奋的成果。凭仗这些，ML4Q Cluster间隔完结拓扑量子比特又近了一步。”

　　在TI纳米线中可靠地诱导和操控超导相关性的才能是根据TI渠道规划根据Majorana的量子比特的要害一步。下一步将侧重于直接调查和操控这些体系中的Majorana零形式，这是迈向容错量子核算的重要里程碑。

　　为了完结这些成果，科隆小组与巴塞尔大学的理论家协作，他们协助了解了安德烈耶夫物理学在TI纳米线中作业的特别方法。