第一千一百四十五章 ：敏感的量子比特叠加态(2/3)

比特的实现以及量子计算系统的可扩展性是量子芯片发展中的三大核心难题每一个都是各国顶尖量子计算机研究院和相关实验室的重点攻克方向。尤其是量子比特的稳定性与退相干问题，更是核心中的核心，因为它涉及到量子计算的稳定性。对于量子计算来说，它的实用价值取决于量子比特（qubit）的完整性。因为量子比特是量子计算机的逻辑元素，代表着量子信息的两能级相干系统。而处在量子迭加态的每一个量子比特拥有奇异的能力，可同时携带两种状态，实现量子版本的并行计算。如果可以扩展量子计算机，在一个处理器上容纳大量量子比特，那么与当今的常规计算机相比，它们的速度会快许多，也能处理更加复杂的问题。但以上这一切都取决于量子比特的完整性，也就是说在量子比特的迭加态和量子信息丢失之前，它能够运行多久。这种过程称为退相干，最终会限制计算机的运行时间。超导量子比特是当今主要的量子比特模态，已经在完整性这一关键指标上取得了指数级的提升。1999年时它的持续运行时间还不到一纳秒，尽管进入二十一世纪后，退相干也就是量子比特的迭加态和量子信息有了极大的进展，在2024年的时候已经达到了秒级。但这仍然是一个尚未完全解决的问题。之所以这么难，便是因为量子比特的迭加态太过于敏感了。它敏感到了什么程度呢，一堵混凝土墙中的那些可以衰败的微量元素释放的低水平但无害的背景辐射，都能够干扰到现在的量子芯片中存储的量子比特。不仅仅如此，还有那些进入地球的宇宙射线，两者足以引发量子比特的退相干。而针对这个问题，在当初解决了强关联电子体系理论框架的时候，他就通过强关联电子体系理论框架中的拓扑超导体系找到了解决这个问题的办法。或者说理论。那就是区别于常规超导材料的领域，应用于拓扑量子计算方向的材料的‘马约拉纳零模态’概念。理论上来说，通过调控外磁场，可以实现有序的、密度和几何形状可调的涡旋结构，这为操纵和编织‘马约拉纳零模态’提供了一个理想的材料平台。而四个马约拉纳零能模就可编织成一个拓扑量子比特，这种准粒子的编织操作是实现容错拓扑量子计算的重要途径，且它的稳定性是远超其他的量子芯片的。因为它直接避开了传统量子超导—半导体界面这一复杂问题。但理论