1樓：猴42357值迅
量子位元的相干性是指電子向右自旋和正電子向左自旋的狀態相關聯，和傳統計算機不同，量子計算機的運算時間由於量子位元間的相干性的存在而有限制，經過一定的時間後，量子位元間一旦遇到外界實體的觀測，會失去相干性，量子相干性衰減即為「退相干」，如果退相干時間不夠長，就無法完成計算。為了發揮量子計算的優勢，硬體上需要保證量子位元的相干性，拓撲超導材料有助於解決傳統量子位元的退相干問題，提高其存活時間，對於量子計算機領域的重要性不言而喻。<>
那麼馬約拉納費公尺子跟拓撲邊界態以及超導材料又有什麼關係呢？具備拓撲以及超導這雙重量子現象的新型超導材料，可以被認為是一種特殊的絕緣體，利用這一點，可以「哄騙」電子跑到這種材料的表面，將其轉變為馬拉約那費公尺子。用物理學家l·安德魯·雷的話來說，具備這兩種特性的「超導體是產生和控制馬拉約那費公尺子的理想育兒所。
中國在高溫超導領域是世界領跑者。
如何設計尋找拓撲超導茄灶材料，一直是研究人員關注的焦點。自然界戚友中很多材料都只是單一的超導或者拓撲絕緣體，超導和拓撲兩種狀態很難在同一種物質中共存。以往的研究思路是藉助外延生長將拓撲材料放置在超導材料上或將超導材料放置在拓撲材料上，通過鄰近效應實現拓撲超導體。
但這種複合材料對於生長顫仔扮工藝的要求十分苛刻，阻礙了拓撲超導材料研究的發展。
2樓：結逍寬
中國科學家基於鐵基高溫超導材料研究發現的新型一維拓撲邊界態，有望為人類叩開高能量子計算機的大門。
近日，國際著名學術雜誌《自然—材料》（nature materials）刊登了鐵基高溫超導材料研究領域的一項重要進展——新型一維拓撲邊界態的發現。拓撲超導體最激動人心的應用就是高能量子計算機，它能在計算中發現錯誤，一旦出錯就會在資訊處理過程中產生抵抗。
上述研究成果由中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室的王徵飛教授和美國猶他大學劉鋒教授、清華大學薛其坤院士及馬旭村研究員、中科院物理所周興江研究員合作獲得。
超導和拓撲是固體材料領域最有趣的兩個量子現象，二者糾纏形成的拓撲超導形態，在量子現象領域更是引人注目，因此，超導材料與拓撲材料也是近年來凝聚態物理研究的兩大熱點。拓撲超導態是物質的一種新狀態，有別於傳統的超導體，拓撲超導材料兼具超導材料和拓撲材料的特性，內部是超導態，而表面或邊界則存在厚度約為1奈米的受拓撲保護的無能隙金屬態。如果把乙個拓撲超導體一分為二，其新表面又會自然出現一層厚度約1奈米的受拓撲保臘衡護的金屬態。
量子計算最理想的粒子——馬約拉納費公尺子<>
與普通計算機通過二進位方式處理資料不同，量子計算機是一種基於量子物理機理處理資料的計算機。它採用次原子粒子「量子」來輪洞做儲存和處理資訊。量子計算顫判機的速度快到什麼程度？
學界有比喻稱，如果現在的傳統二進位計算機的速度是自行車，量子計算機的速度就好比飛機。為何時至今日，人類還未能造成一臺真正意義上的量子計算機？這是由於量子計算的粒子的「量子態」並不穩定，電磁干擾或物理干擾可以輕鬆打亂它們本應進行的計算。
那麼，就需要一種不受干擾的粒子。
最理想的粒子，是馬約拉納費公尺子。理論物理學家曾預言，拓撲超導材料在磁場下的渦旋中心會產生馬約拉納費公尺子。由於馬約拉納費公尺子的反粒子就是它本身，其狀態非常穩定，不易被傳統的電磁或物理干擾破壞，可以被用於定義量子計算中的量子位元。
何謂「拓撲絕緣體」？
3樓：驗證碼呼壼
拓撲絕緣體是一種具有新奇量子特性的物質狀態，為近幾年來物理學的重要科學前沿之一。傳統上固體材料可以按照其導電性質分為絕緣體、導體和半金屬，其中絕緣體材料在其費公尺能處存在著有限大小的能隙，因而沒有自由載流子；前伍金屬材料在費公尺能級處存在著有限的電子態密度，進而擁有自由載流子；半金屬材料在費公尺能處敗如沒有能隙，但是費公尺能級處的電子態密度仍然為零。而拓撲絕緣體是一類非常特殊的絕緣體，從理論上分析，這類材料的體內的能帶結構是典型的絕緣體型別，在費公尺能處存在著能隙，然而在該類材料的表面則總是存在著穿越能隙的狄拉克型的電子態，因而導致其表面總是金屬性的察悔啟。
拓撲絕緣體這一特殊的電子結構，是由其能帶結構的特殊拓撲性質所決定的。
什麼是拓撲絕緣體
4樓：南枝的朋友圈
拓撲絕緣體是一種內部絕緣，介面允許電荷移動的材料。
在拓撲絕緣體的內部，電子能帶結構和常規的絕緣體相似，其費公尺能級位於導帶和價帶之間。在拓撲絕緣體的表面存在一些特殊的量子態，這些量子態位於塊體能帶結構的帶隙之中，從而允許導電。這些量子態可以用類似拓撲學中的虧格的整數表徵，是拓撲序頌枯的乙個特例。
按照導電性質的不同，材料可分為兄派"導體"和"絕緣體"兩大類；而更進一步，根據電子態的拓撲性質的不同，"絕緣體"和"導體"還可以進行更細緻的劃分。拓撲絕緣體就是根據這樣的新標準而劃分的區別於其他普通絕緣體的一類絕緣體。
因而，拓撲絕緣體的體內與人們通常認識的絕緣體一樣，是絕緣的，但是在它的邊界或表面總是存在導電的邊緣態，這是它有別於普通絕緣體的最獨特的性質。
從現象上說，拓撲絕緣體有其他羨櫻賀絕緣體所不具備的特殊性質。比如，根據理論**，三維拓撲絕緣體與超導體的介面上的vortex core中將會形成零能majorana 費公尺子，這一特點有可能實現拓撲量子計算。
絕緣體和導體之間有明顯的界限嗎？
絕緣體。和導體之間沒有明顯的界限。這是因為，導體和絕緣體在一定條件下可以相互轉化。絕緣體和導體的區分主要是內部能自由移動電荷的數量，這也與電壓 溫度等外部條件有關。在常溫下是絕緣體，當溫度公升高到一定的程度，絕緣體內部可自由移動的電荷數量增加，就會轉化成導體。所以說，絕緣體和導體之間沒有明確的界限。絕...
絕緣體本證熱阻產生的原因是？
我希望得到乙個比較全面的答案，謝謝啦。同意。深表。絕緣體通電是否能產生熱 不能，絕緣體通再大電流本身也不會有電流通過，由焦爾定律便知不會產熱。只要是絕緣體，它們都有自已的耐壓等級。當某一絕緣體達到它的耐壓或者高出時，絕緣體就會背擊穿而得電，進而燒燬。熱絕緣體是什麼 不易傳熱的材料，亦稱熱的不良導體。...
導體對電流的阻礙作用非常而絕緣體對電流的阻礙作用非常填「大」或「小1m長
導體中有大量的自由電荷，因此導體阻礙電流的作用很小 而絕緣體中幾乎回沒有自由電荷，因此絕答緣體阻礙電流的作用很大 通過查表得，長1m，橫截面積為1mm2 在20 時的橡膠和鐵棒的電阻值分別為107 1010 和0.096 因此橡膠的電阻大約是鐵棒電阻的n r橡膠 r鐵 108 1011 倍 故答案為...