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¿Cómo entender el estado límite de los aisladores topológicos?

La coherencia de los qubits significa que los electrones giran hacia la derecha y los positrones hacia la izquierda. A diferencia de las computadoras convencionales, el tiempo de computación de las computadoras cuánticas está limitado por la coherencia entre los qubits. Después de un cierto período de tiempo, una vez que un qubit se encuentra con la observación de una entidad externa, perderá coherencia. La decadencia de la coherencia cuántica se llama "decoherencia". Si el tiempo de decoherencia no es lo suficientemente largo, no se puede completar el cálculo. Para aprovechar al máximo la computación cuántica, es necesario garantizar la coherencia de los qubits en el hardware. Los materiales superconductores topológicos pueden ayudar a resolver el problema de decoherencia de los qubits tradicionales y mejorar su tiempo de supervivencia, lo cual es de evidente importancia para el campo de las computadoras cuánticas. Entonces, ¿qué tienen que ver los fermiones de Majorana con los estados límite topológicos y los materiales superconductores? Un nuevo material superconductor con fenómenos cuánticos duales de topología y superconductividad puede considerarse un aislante especial. Con esto, los electrones pueden ser "engañados" hasta la superficie de este material y convertidos en fermiones de Marayona. En palabras del físico L. Andrew Ray, con estas dos propiedades, "los superconductores son un semillero ideal para producir y controlar los fermiones de Maradona".

China está a la vanguardia en el campo de la superconductividad de alta temperatura. Liderazgo mundial.

Cómo diseñar y encontrar materiales superconductores topológicos siempre ha sido el foco de los investigadores. Muchas sustancias en la naturaleza son simplemente superconductores individuales o aislantes topológicos, y es difícil que superconductores y estados topológicos existan en la misma sustancia. Las ideas de investigaciones anteriores eran colocar materiales topológicos sobre materiales superconductores mediante crecimiento epitaxial o colocar materiales superconductores sobre materiales topológicos para lograr superconductores topológicos mediante el efecto de proximidad. Sin embargo, el proceso de crecimiento de estos materiales compuestos es muy duro, lo que ha dificultado el desarrollo de la investigación sobre materiales superconductores topológicos.