馬約拉納零能模是一類存在于固體材料中的準粒子，這種粒子的編織操作對于量子計算技術(shù)的進一步發(fā)展具有重要意義。

　　中科院物理研究所高鴻鈞院士帶領(lǐng)的聯(lián)合團隊首次實現(xiàn)了大面積、高度有序和可調(diào)控的馬約拉納零能模格點陣列，向拓

撲量子計算的實現(xiàn)邁出了重要一步。相關(guān)成果8日在國際學術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

　　相比傳統(tǒng)計算機，量子計算機在處理復(fù)雜問題時有著巨大的優(yōu)越性。然而，量子態(tài)很容易受環(huán)境干擾，產(chǎn)生退相干現(xiàn)象

，從而使得計算過程中會不斷產(chǎn)生錯誤。而由馬約拉納零能模組成的非局域拓撲量子比特，可以從原理上解決量子退相干問

題。

　　據(jù)介紹，在早期觀測馬約拉納零能模的載體材料中，比較有代表性的包括常規(guī)超導(dǎo)體近鄰下的半導(dǎo)體納米線、常規(guī)超導(dǎo)

體表面的磁性原子鏈，以及超導(dǎo)體-拓撲絕緣體界面等。但這些材料往往存在制備困難、對極低溫的要求較苛刻等問題。

　　2018年，高鴻鈞團隊與合作者利用自主設(shè)計組裝的國際頂尖水平的極低溫強磁場掃描隧道顯微鏡/譜聯(lián)合系統(tǒng)，首次在

鐵基超導(dǎo)體中觀測到馬約拉納零能模。與之前的載體材料相比，鐵基超導(dǎo)體具有材料簡單和觀測溫度高等優(yōu)勢，并且可以觀

測到純凈的馬約拉納零能模。隨后，他們進一步澄清了馬約拉納零能模的拓撲本質(zhì)，并在更多載體平臺上發(fā)現(xiàn)了馬約拉納零

能模。

　　接下來，如何獲得大面積、高度有序且可調(diào)控的馬約拉納零能模陣列，向拓撲量子計算更進一步，便成為鐵基超導(dǎo)馬約

拉納領(lǐng)域亟待解決的問題。

　　在最新的研究中，研究團隊對鐵基超導(dǎo)體鋰鐵砷進行了細致深入的研究，通過應(yīng)力誘導(dǎo)，首次實現(xiàn)了大面積、高度有序

和可調(diào)控的馬約拉納零能模陣列，并觀測到了調(diào)控引起的馬約拉納零能模相互作用。

　　“馬約拉納零能模的陣列和相互作用可以被外磁場很好地調(diào)控，這為下一步實現(xiàn)馬約拉納零能模的編織以及拓撲量子計

算奠定了堅實基礎(chǔ)。”高鴻鈞說。