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NISTEP注目科学技術 - 2023_W24

超電導/半導体接合を用いた新奇準粒子に関する研究
超電導体と1次元チャネルの結合系においてその境界にマヨラナフェルミオンという自身が自身の反粒子と等しいという際立った特徴を持つ準粒子が現れると理論的に指摘されている。この準粒子は外界から孤立しており、準粒子同士でしか相互作用を持たない。よって、これらを安定に生成・制御が可能になれば既存の量子ビットよりも誤り耐性が強い量子ビットが実現できる。このような準粒子を実現する物理的なプラットフォームはいくつか提案されており、いずれも超伝導体と、半導体ナノワイヤ、（分数）量子ホールエッジチャネル、量子スピンホールエッジチャネル、量子異常ホールエッジチャネルなどがあげられる。特に超伝導と分数量子ホールエッジチャネルの結合系で生成されるパラフェルミオンはマヨラナフェルミオンでは実現できないユニバーサルな量子ビットが作製可能であり、これが実現できれば新しい誤り耐性を持った量子計算機実現への可能性が高まると考えられる。

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