10月12日消息，得益于约翰·霍普金斯大学研究人员的一项新发现，具有进行复杂计算、更安全地加密数据和更迅速地预测病毒传播能力的量子计算机可能即将问世。

“我们发现，某种超导材料具有特殊性质，可能是未来技术的基石。”约翰霍普金斯大学物理与天文系博士后、论文第一作者李宇凡（音译）说。研究结果将于10月11日发表在《科学》杂志上。

今天的计算机使用位来存储信息，位由电压或电流脉冲表示。位存在两种状态，要么是“0”要么是“1”。基于量子力学定律的量子计算机使用量子位。量子位不仅使用两种状态，而且是两种状态的叠加。

这种使用这种量子位的能力使得量子计算机在解决某些类型的问题时比现有的计算机强大得多，例如与人工智能、药物开发、密码学、金融建模和天气预报有关的问题。

约翰霍普金斯大学物理学教授说：“量子位的一个更现实、更具体的实现可以是一个由超导材料制成的环，其中电流顺时针和逆时针流动这两种状态可能同时存在。”为了同时存在这两种状态，使用传统超导体的量子位需要在每个量子位上施加非常精确的外部磁场，因此很难实际操作。

在这项新的研究中，李宇凡发现，在没有外加磁场的情况下，两种状态之间自然存在着一个β-bi2pd环。电流可以通过β-bi2pd环同时顺时针和逆时针循环。

李宇凡补充道：“一个β-bi2pd环已经存在于理想状态，不需要任何额外的修饰就可以工作。这可能会改变游戏规则。”

下一步是寻找在β-Bi2Pd环中的马约拉纳费米子，它的反粒子就是它本身。马约拉纳费米子是下一级抗干扰量子计算机所需要的：拓扑量子计算机。

马约拉纳费米子依赖于一种特殊类型的超导材料，即所谓的自旋三重态超导体，每对中有两个电子以平行的方式排列它们的自旋，这是科学家们难以理解的东西。

科学家们还没有发现推进量子计算的自旋三重态超导体，但是李宇凡希望β-bi2pd特殊性质的发现，将导致在材料中发现马约拉纳费米子。李说：“最终的目标是找到并操纵马约拉纳费米子，这是实现容错量子计算、真正释放量子力学力量的关键。”