據外媒New Atlas報導，由於量子計算機能夠將數據存儲在可以同時存在於兩種狀態的“量子比特”上，因此有一天，其潛力有可能遠遠超過傳統計算機。從理論上講，這聽起來不錯，但是在實踐中，很難製造出能夠做到這一點並長時間保持穩定的材料。現在，約翰·霍普金斯大學的研究人員發現了一種超導材料，它自然而然地停留在兩種狀態，這可能是邁向量子計算機的重要一步。

我們當前的計算機是建立在二進制系統上的。這意味著它們將信息存儲和處理為二進制“位”（一系列的1和0）。這個系統此前一直運作良好，但是近年來計算機的總體發展速度開始放緩。

量子計算機可以扭轉這種趨勢。關鍵是使用量子比特，量子比特可以同時將數據存儲為1、0或0與1可同時計算，這與薛定諤著名的思想實驗相同。使用這種額外的功能，量子計算機將能夠在涉及大量數據的任務（例如人工智能，天氣預報和藥物開發）上勝過傳統計算機。

問題是，常規計算機製造的材料在其舒適範圍之外無法很好地工作。到目前為止，實用量子計算機的大多數進步已經使用超導體完成。為了使規則的超導體同時保持兩個狀態的疊加，需要對每個量子比特分別施加非常精確的外部磁場。

但是現在，該團隊發現了一種可以自然保持疊置而不需要任何外部磁場的材料。這種材料稱為β-Bi2Pd，當製成環形時，就成為通量量子比特。這意味著電流可以同時順時針和逆時針流動。

該研究的第一作者李宇凡（音譯）說：“我們已經發現某種超導材料具有特殊的特性，這些特性可能成為未來技術的基礎。β-Bi2Pd環已經處於理想狀態，不需要任何其他修飾即可工作。 這可能會改變遊戲規則。”

儘管這項發現很有趣，但研究人員說，這只是邁向實用量子計算機的一步。還有另外一個缺失的成分-被稱為馬約拉納費米子的假想粒子，它的反粒子就是它本身。通過編碼一對在材料中分離的馬約拉納費米子，人們認為它們足夠穩定，可以防止數據在量子計算機中丟失。

問題是，到目前為止，馬約拉納費米子的性質僅在“準粒子”中被檢測到，“準粒子”是由其他粒子的運動引起的，但它們本身並不是“真實”粒子。可以將它們想像成飲料中的氣泡-可以清晰地觀察和測量它們，但它們是通過其他顆粒的相互作用而產生的。馬約拉納費米子本身尚未被發現為顆粒，但據信它們隱藏在某種類型的超導材料中。在他們的測試中，研究人員發現β-Bi2Pd薄膜是正確的材料類型，這意味著下一步實際上是在材料中尋找粒子。

李宇凡說道：“最終的目標是找到並操縱馬約拉納費米子，這對於實現容錯量子計算以真正釋放量子力學的能力至關重要。”

該研究發表在《科學》雜誌上。