量子運算重大突破！三點式Kitaev鏈大幅提升馬約拉納零模穩定性

國際頂尖期刊《自然奈米科技》最新發表的研究論文《三點式Kitaev鏈中增強馬約拉納穩定性》，在量子系統工程領域取得重大進展。這項由牛津大學、臺夫特理工大學、恩荷芬理工大學及Quantum Machines共同合作的研究，為實現容錯量子電腦邁出關鍵一步。

馬約拉納零模(MZMs)是一種特殊的準粒子，理論上能完全抵擋環境幹擾，避免傳統量子位元容易發生的退相干問題。這種先天穩定性使其成為打造強健量子電腦的理想選擇。然而，受限於傳統材料的缺陷，如何實現足夠穩定的MZ瑪零模始終是科學介面臨的難題。

研究團隊創新採用三點式Kitaev鏈結構，這是邁向拓撲超導體的重要基礎。他們在半導體-超導體混合奈米線中，透過超導區段耦合量子點，實現對量子態的精準控制。這種三點式設計創造出「最佳平衡點」，讓馬約拉納零模在空間上更為分離，有效降低互動作用並大幅提升穩定性。

論文第一作者、現任牛津大學材料系研究員Greg Mazur博士表示：「這項發現證明擴充套件Kitaev鏈不僅能維持，更能增強馬約拉納零模的穩定性。我將帶領牛津大學的新研究團隊，繼續開發更具擴充套件性的量子點平臺。」Mazur博士強調，其團隊在材料系的研究重點將是透過先進奈米裝置，創造人工量子物質。

研究團隊預期，隨著鏈結構的延伸，末端的馬約拉納零模將與環境噪音更加隔離，穩定性可望呈指數級提升。這項突破性進展為未來探索更大規模的量子點陣列奠定基礎，對實現實用量子運算至關重要。透過精密的裝置工程，此技術更有望開啟創造具有特定量子特性的全新材料之門。