第四百九十一章:突如其来的灵感
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  模拟实验的结果,给了徐川一针强心剂。

  也让他再次坚定了继续在数学上学习研究下去决心。

  说起来,他这辈子在材料领域并未有多少深入研究,截止到现在,在材料领域所有的研究和学识能力几乎都来源于上辈子。

  但很明显,和上辈子相比,他这一世在材料学上突破,已经远远的超出了。

  高温超导材料的机理、计算材料学模型的探索、铜碳银复合超导材料的优化、强关联电子体系统一框架等等突破,都是上辈子从未踏入过的领域。

  而这所有的基础,都离不开这辈子打好的数学基础。

  不得不说,在大学及普林斯顿留学的那几年,他在数学领域上的一次又一次突破,极大的带动了他在物理和材料这两大领域上的发展。

  至于天文学,那只能说是算是额外的一些收获。

  虽然在天文学界和天文物理看起来很重要,但对目前的他来说,成果与突破反而不是那么的在意。

  毕竟计算遥远天体参数的方法,在如今这个时代看,在他看来,恐怕还需要几十年甚至是上百年才能利用上。

  至少在人类走出太阳系前,可以说是没什么用处的。

  当然,等到未来的星际大航海时代开启,它将为人类文明带来宝贵的宜居星球。

  仔细的将打印出来的模拟数据看了一遍后,徐川又重新翻阅了起来。

  粗略的一遍并不足以让他完全了解整个模拟实验。

  蓦的,就在这时,他盯着资料上的一行数据愣住了。

  看着模拟实验的数据,徐川愣神中直接陷入了思索,等待了一会,他没管在一旁等待的大师兄樊鹏越,径直的朝着自己的办公室走去。

  一直站在他身后的樊鹏越,还以为这位小师弟有什么事情要交代,就迈开脚步跟了上来。

  但很快,他就发现事情好像和自己想象中不一样。

  因为捏着打印纸的徐川,压根就没在意他,而且在进入办公室后顺手‘砰’的一声就将门给带上了,直接将他关在了门外。

  刚准备跟进去的他差一点就跟着直接撞上去了。

  看着紧闭的大门,樊师兄一脸的懵逼。

  QAQ,啥情况?

  站在门前愣了一下,他似乎想起了什么,摸了摸鼻子,耸了耸肩转身离开了。

  大概,是这位小师弟有了什么新的灵感?

  这种情况他虽然没遇到过,但对于这位同门小师弟的妖孽,他也知道的。

  等他回过神来就好了。

  至于现在,先去安排其他的工作就行。

  办公室中,徐川已经忘了自己手上还有其他的事情,也没注意跟在自己身后的大师兄。

  随手带上门后,他就坐到了自己的办公桌前。

  从抽屉中取出必备的A4纸和圆珠笔,翻开了模拟实验的结果。

  写下两个公式后,徐川又盯着这份刚打印出来没多久的资料陷入了沉思中。

  在刚刚对这份资料进行验证的时候,他似乎察觉到了一些隐隐约约的东西,感觉很重要,但这会儿脑海中却是一片混沌,什么都理不清。

  老实说,他已经很久没有这种感觉了。

  尽管想不起来之前到底发现了什么,但他可以确定,那很重要!

  盯着稿纸思忖了一会,依旧没有找到自己想要的东西后,徐川摇了摇头,将脑海中一片混沌的思绪清理出去,让注意力重新集中到强关联电子体系中,开始重新一点一点的整理自己的思路。

  强关联体系是凝聚态物理的核心,而凝聚态主要研究对象是由大量粒子组成的体系,主要研究内容包括对物态做分类、探索新奇物相、理解相变规律等。

  在很长一段时间内,基于“对称性”和“序参量”的朗道相变理论被认为是凝聚态物质分类的“终极理论”,直到拓扑量子物态被实验发现。

  最著名的例子是大概就是量子霍尔效应的实验发现了。

  1980年克劳斯·冯·克利辛等人发现,在极低温、强磁场下,Si-SiO2界面反型层中二维电子气会展示出量子化的霍尔电阻平台,并且会伴随零纵向电阻的出现。

  这种现象引出了超越朗道范式的拓扑量子相变理论,如今已经成为了凝聚态物理的研究焦点与前沿.

  一点一点的,徐川从最初的凝聚态物理开始回忆思索,当量子霍尔效应进入他的脑海时,他的眼神也的跟着逐渐明亮了起来。

  他似乎找到了自己之前的灵感来源于哪里了。

  思索着,他加快了一些推理的速度。

  “.从整数量子霍尔效应从实验发现至今,已发现相当多的拓扑量子材料和新奇的量子效应。“

  “比如磁性拓扑材料中手性无耗散边缘态可实现低能耗电子器件,以及拓扑超导体系中则存在马约拉纳零能模等等。“

  “后者与拓扑量子计算密切相关,它们是拓扑量子物态两个重要的发展方向,等等,拓扑量子物态.我找到了!“

  办公桌前,徐川激奋双手攥拳用力的挥舞了一下。

  他重新找回了自己的那丝灵感,找到了在那份数据中发现的东西!

  一个区别于常规超导材料的领域,应用于拓扑量子计算方向的材料!

  在拓扑超导体材料中,有一个非常重要的东西叫做‘马约拉纳零能模’。

  它具有非阿贝尔任意子的特征,可以用于实现拓扑量子计算。

  即实现常规意义上的量子计算机计算!

  2001年的时候,米国的理论物理学家基塔耶夫提出一个一维拓扑超导的模型,在其端点可以实现马约拉纳零能模。

  而这个模型可以利用具有强自旋轨道耦合的半导体纳米线,可以在外加磁场下实现与s波超导耦合,进而出构造高质量的拓扑量子比特器件。

  简单的来说,这东西可以构成量子晶体管的基础,而量子晶体管是量子芯片的核心。

  当然,再怎么样核心的东西,都离不开最为基础的材料。

  传统统芯片是以硅为原材料的半导体;

  而量子芯片原材料则更为丰富,可以是超导体、半导体、绝缘体或者金属都可以。但不管如何,它都离不开核心的量子比特效应。

  如何让量子比特不受干扰的完成自己的使命,是当前量子器件的核心难题。

  而拓扑量子材料在这方面理论上来说有着优异的性能。

  比如内禀拓扑超导体,其本身具有拓扑非平庸的带隙结构。

  而通过调控外磁场,可以实现有序的、密度和几何形状可调的涡旋结构,这为操纵和编织‘马约拉纳零模态’提供了一个理想的材料平台。

  而理论上来说,四个马约拉纳零能模就可编织成一个拓扑量子比特,这种准粒子的编织操作是实现容错拓扑量子计算的重要途径。

  因为它直接避开了传统量子超导—半导体界面这一复杂问题。

  事实上,这么优秀的材料,自然引起了科学界的重视。

  但它的缺点也不小。

  如果构建这种合适的拓扑量子材料,就是最大的问题。

  比如所需特征离费米能级太远,分布的能量范围太大等等。

  但对于徐川来说,他在模拟数据上找到了一条理论上应该可行的道路。

  想着,徐川快速的拾起了桌上的圆珠笔,在A4稿纸上挥写了起来。

  尽管这份突如起来的灵感早已经偏离了他原本的研究。

  但如果一切顺利的话,他或许能为解决这个麻烦提供完整的理论支持,为量子计算机的到来推上那么一把助力!

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