第一千一百四十六章 :量子芯片样品！(4/6)

半导体-超导异质结构属于拓扑量子计算机分类下的一种量子芯片，从物理学，或者说凝聚态物理的角度上来说，在这种超导体-半导体异质结中，两种材料波函数的耦合同样依赖于界面能带性质。

    因为它决定了波函数的杂化程度以及杂化后的整体性能，比如诱导超导能隙大小、有效朗德g因子大小和自旋轨道耦合强度等。

    但这方面有个很大的问题，那就是一直缺乏系统的实验研究。

    原因很简单，首先是拓扑超导体系理论一直没构建起来。

    而另一个问题便是无法对界面处能带情况以及接触实现介观层面的调控了。

    毕竟要实现稳定的马约拉纳零能模和拓扑量子计算，对器件质量要求特别高，器件加工工艺的优化是非常重要的，尤其是超导-半导体的界面控制。

    最早发现马约拉纳零能模迹象的复合量子器件，其制备涉及非原位的加工工艺（可称为第一代）。

    它是先用刻蚀去除氧化层、而后进行金属沉积。然而，这种方法往往会导致一个小而软的诱导超导能隙，容易带来准粒子中毒，影响拓扑保护和探测马约拉纳零能模。

    随后为了诱导更好的超导能隙，催生了第二代制备工艺，包括分子束原位外延生长和结合氢清洁的特定shadow wall技术。

    但两者都不能与微加工光刻技术完全兼容，灵活度不够。

    因此研发马约拉纳零能模迹象的复合量子器件需开发一种兼容微加工光刻技术的通用方法。

    即做到实现原子层衔接的高质量异质界面和能带弯曲的调节，又足够的灵活或者说批量工业化生产。

    听到这个问题，耿景龙笑着开口道：“这个问题是联合华科院半导体研究所赵建华研究员、潘东研究员一起完成的。”

    微微停顿了一下，他接着道：：“我们先通过实验测量出了完整拓扑相图，并且看到了可能与马约拉纳零能模的粒子-空穴对称性相关的迹象。”

    “然后将“马约拉纳岛”嵌入到超导干涉环中，由超导电流读出宇称的信息，构筑出拓扑量子比特提供了‘读出方式’，继而在这个基础上通过超算搭建出器件加工互联系统，通过‘氩气刻蚀’来确保精度。”