量子计算是当前国际上竞争激烈的一个研究领域。为了实现可实用化的量子计算机,科学家们一直在寻找量子比特更好的物理载体。目前的载体包括超导约瑟夫森结、半导体量子点、金刚石色心、离子阱、冷原子、光子等等。每一种方案都在不同程度上有其优点和局限性。
近年来,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心固态量子信息与计算实验室Q02团队探索了利用半导体锗硅核壳纳米线和拓扑绝缘体纳米线构建复合型的超导量子比特。这些复合量子比特不仅有希望继承超导量子比特的易读取性和半导体自旋量子比特长寿命的优点,同时也为研究纳米线约瑟夫森结中安德列夫束缚态的粒子、自旋和拓扑等性质提供了重要的实验平台。