美國國家標準技術研究院（ NIST）與馬里蘭大學、艾姆斯國家實驗室等的一項聯合研究發現了一種超導體，它可能成為一種重要的量子計算機材料，成為量子信息時代的“硅”。

研究人員詳細描述了 UTe2（二碲化鈾） 在超導材料領域的各種不尋常特性，不論是從技術應用角度，還是從基礎科學角度都十分有趣。它很可能克服工業中的“量子退相干”問題，有望進一步推動量子計算機建造的發展，扮演量子計算機中“硅”的角色。

拓撲絕緣體，其體內是絕緣的，但表面呈現超導特點，由此引出的“拓撲超導體”，則為量子計算機的邏輯電路設計提供了相對有效的材料。目前人們已經發現了很多種超導材料，大多數超導體是自旋單線態，然而此次發現 UTe2 具有一種罕見的自旋三重態。這意味著它的 Cooper 對--在低溫下結合在一起的電子--可以被分別定向。這一特性意味著它的 Cooper 對可以平行排列，在面對外部干擾（威脅到量子相干）時保持其超導性。 UTe2 對磁場有異常高的抵抗力，能極大程度地減小量子計算中極易產生的誤差。據介紹， UTe2 的特殊表現可能使其在新興的量子計算機行業極具吸引力。

同時，它很有可能解決量子計算機研發過程中的一個主要問題--如何制造出可以讓這種計算機的內存存儲開關（即為量子比特）運行足夠長時間的元件，以便在它們失去作為一個整體運行的微妙物理關系之前完成一次運算。

相關研究工作發表在 Science（文章標題： Nearly ferromagnetic spin-triplet superconductivity）。

資料來源：

Newfound Superconductor Material Could Bethe 'Silicon of Quantum Computers'

https://www.nist.gov/news-events/news/newfound-superconductor-material-could-be-siliconquantum-computers