香港科技大学物理学团队研发二维超导物料 助开发稳定及实用的超级电脑

2014-07-06
香港科技大学(科大)物理学系研究团队在拓扑超导体的研究取得了突破性进展。研究发现,透过接合两种新型材料,会出现罕见的二维超导现象,可作为制备超级电脑的材料。这项突破性的科研成果,将有助科学家研发运算快、稳定性及储存量极高的量子电脑(超级电脑)。研究项目名为「Bi2Te3/FeTe异质结界面的二维超导现象」,近日刊登于国际权威科学杂志《自然通讯》。 该研究由苏荫强教授、王建农教授、Rolf Lortz教授、罗锦团教授,以及他们的研究生负责。研究团队利用分子束外延技术,成功将两种新型材料──三维拓扑绝缘体(Bi2Te3)和铁基碲化物(FeTe)接合。虽然两种材料本身都不具超导特性,但把它们接合后,界面上出现非常罕见的二维超导现象。 Bi2Te3属于一种名为「拓扑绝缘体」的新物质,内部绝缘但表面含有类金属自由电荷。FeTe则是一种铁基超导体的母体化合物。在某些情况下,拓扑绝缘体会变成「拓扑超导体」,拥有零电阻下导电的性质。理论物理学家曾预测,「拓扑超导体」有望探测和捕获名为「马约拉纳费米子」的神秘准粒子。 苏荫强教授表示,只要能操作与调控「马约拉纳费米子」,将会大大提高量子电脑的数据储存和计算能力。他解释,使用半导体元件的传统电脑,数据储存和计算能力将达极限。量子电脑的工作原理则基于量子力学中量子态的迭加原理,此模式具有极强的储存和计算能力。 「马约拉纳费米子」由物理学家根据理论预测存在,于1937年首次被提出,物理学家们至今仍致力在寻找这粒子。理想的量子电脑应由「马约拉纳费米子」构建而成,称为「拓扑量子电脑」。「马约拉纳费米子」在理论上是一对地出现,因此即使其中一个准粒子的能量态被修改或破坏,另一个准粒子仍然能完好地保存已储存的讯息。这特性使「拓扑量子电脑」非常稳定,被认为是极具实用价值的量子电脑。由科大团队研发的拓扑超导体,将可助拓扑量子电脑的实现。 传媒查询 欧阳子莹 电话﹕2358 6306 电邮﹕ellaauyeung@ust.hk
 物理学系研究团队:(后排左起)罗锦团教授、Rolf Lortz教授、苏荫强教授、王建农教授,以及他们的研究生(前排)。
物理学系研究团队:(后排左起)罗锦团教授、Rolf Lortz教授、苏荫强教授、王建农教授,以及他们的研究生(前排)。
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