超導體 Superconductor出現 加速量子力學計算!

蔡昆凌博士 /專欄作家

管理科學博士、英國愛丁堡商學院博士班研究員、嘉義縣政府縣政顧問、嘉義縣政府公害糾紛調解委員會委員、思姆斯科技股份有限公司總經理、沛鑫包裝科技股份有限公司行銷總監、全國台灣耀活協會理事長、退休教授

最近科學家已經以開發用於量子運算的新型二維介面超導體,這導體是結合三方晶系碲與金,蔡昆凌博士指出此將成為未來量子電腦的材料替代品趨勢為主流!

蔡昆凌博士指出:過去材料電阻通常隨著冷卻降低,然而現今的超導體材料電阻在冷卻到臨界溫度時會變為零,某些類型超導體如:拓樸超導體,就可以可藉此特性用於傳輸量子資料,因為美國研究顯示:將三方晶系碲(trigonal tellurium)結合金薄膜,觀察到金膜表面透過「鄰近效應」出現超導特性,兩者交界處具明確自旋極化量子態,使電子激發可能作為量子電腦的量子位元(qubit),而這種特殊的二維介面超導體獨特之處在於,其自旋能量比常規超導體高出 6 -8倍,再者,介面超導體在磁場下變得更穩定,轉變為比傳統超導體更能抵抗磁場干擾更為其優點。未來如果以這種超導材料比當今量子電腦使用的超導材料薄一個數量級,可能助未來生產低損耗微波諧振器之零件。

量子力學/Dreamstime

蔡昆凌博士 :未來技術上要突破與確定的是材料轉變出現超導特性的臨界溫度,使得材料實用性有待進一步研究數據分析;但一定在處理量子訊息的速度有增益潛力與成倍提高量子電腦計算能力。綜上,這種組合竟然引發了強大的電子自旋軌道偶合,形成了一種同時具有自旋電子學功能和超導性等重要物 理特性的特殊二維材料,也通過同步輻射角解析光電子能譜術 和 Density Functional Theory, DFT的 分 析進一步發現此材料的表面形成了一種全世界二維材料的蜂巢結構,更證實其超導性的提升主要是來自於電子 – 聲子耦合的結果,這也是本文主要貢獻與提供未來研究的參考。

 

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