大國院士 第四百九十一章 突如其來的靈感
模擬實驗的結果，給了徐川一針強心劑。
也讓他再次堅定了繼續在數學上學習研究下去決心。
說起來，他這輩子在材料領域並未有多少深入研究，截止到現在，在材料領域所有的研究和學識能力幾乎都來源於上輩子。
但很明顯，和上輩子相比，他這一世在材料學上突破，已經遠遠的超出了。
高溫超導材料的機理、計算材料學模型的探索、銅碳銀複合超導材料的優化、強關聯電子體系統一框架等等突破，都是上輩子從未踏入過的領域。
而這所有的基礎，都離不開這輩子打好的數學基礎。
不得不說，在大學及普林斯頓留學的那幾年，他在數學領域上的一次又一次突破，極大的帶動了他在物理和材料這兩大領域上的發展。
至於天文學，那只能說是算是額外的一些收穫。
雖然在天文學界和天文物理看起來很重要，但對目前的他來說，成果與突破反而不是那麼的在意。
畢竟計算遙遠天體參數的方法，在如今這個時代看，在他看來，恐怕還需要幾十年甚至是上百年才能利用上。
至少在人類走出太陽系前，可以說是沒什麼用處的。
當然，等到未來的星際大航海時代開啟，它將為人類文明帶來寶貴的宜居星球。
.......
仔細的將打印出來的模擬數據看了一遍後，徐川又重新翻閱了起來。
粗略的一遍並不足以讓他完全了解整個模擬實驗。
驀的，就在這時，他盯着資料上的一行數據愣住了。
看着模擬實驗的數據，徐川愣神中直接陷入了思索，等待了一會，他沒管在一旁等待的大師兄樊鵬越，徑直的朝着自己的辦公室走去。
一直站在他身後的樊鵬越，還以為這位小師弟有什麼事情要交代，就邁開腳步跟了上來。
但很快，他就發現事情好像和自己想像中不一樣。
因為捏着打印紙的徐川，壓根就沒在意他，而且在進入辦公室後順手『砰』的一聲就將門給帶上了，直接將他關在了門外。
剛準備跟進去的他差一點就跟着直接撞上去了。
看着緊閉的大門，樊師兄一臉的懵逼。
QAQ，啥情況？
站在門前愣了一下，他似乎想起了什麼，摸了摸鼻子，聳了聳肩轉身離開了。
大概，是這位小師弟有了什麼新的靈感？
這種情況他雖然沒遇到過，但對於這位同門小師弟的妖孽，他也知道的。
等他回過神來就好了。
至於現在，先去安排其他的工作就行。
......
辦公室中，徐川已經忘了自己手上還有其他的事情，也沒注意跟在自己身後的大師兄。
隨手帶上門後，他就坐到了自己的辦公桌前。
從抽屜中取出必備的A4紙和圓珠筆，翻開了模擬實驗的結果。
【H±W (p)= v±[(p2x? p2y)τx? 2pxpyτy]± VzPzτz。】
【Ωαβj(k)= Trh Pj (k)?αPj (k)?βPj (k)i?(αβ)，】
寫下兩個公式後，徐川又盯着這份剛打印出來沒多久的資料陷入了沉思中。
在剛剛對這份資料進行驗證的時候，他似乎察覺到了一些隱隱約約的東西，感覺很重要，但這會兒腦海中卻是一片混沌，什麼都理不清。
老實說，他已經很久沒有這種感覺了。
儘管想不起來之前到底發現了什麼，但他可以確定，那很重要！
盯着稿紙思忖了一會，依舊沒有找到自己想要的東西後，徐川搖了搖頭，將腦海中一片混沌的思緒清理出去，讓注意力重新集中到強關聯電子體系中，開始重新一點一點的整理自己的思路。
強關聯體系是凝聚態物理的核心，而凝聚態主要研究對象是由大量粒子組成的體系，主要研究內容包括對物態做分類、探索新奇物相、理解相變規律等。
在很長一段時間內，基於「對稱性」和「序參量」的朗道相變理論被認為是凝聚態物質分類的「終極理論」，直到拓撲量子物態被實驗發現。
最着名的例子是大概就是量子霍爾效應的實驗發現了。
1980年克勞斯·馮·克利辛等人發現，在極低溫、強磁場下，Si-SiO2界面反型層中二維電子氣會展示出量子化的霍爾電阻平台，並且會伴隨零縱向電阻的出現。
這種現象引出了超越朗道範式的拓撲量子相變理論，如今已經成為了凝聚態物理的研究焦點與前沿.......
一點一點的，徐川從最初的凝聚態物理開始回憶思索，當量子霍爾效應進入他的腦海時，他的眼神也的跟着逐漸明亮了起來。
他似乎找到了自己之前的靈感來源於哪裏了。
思索着，他加快了一些推理的速度。
「......從整數量子霍爾效應從實驗發現至今，已發現相當多的拓撲量子材料和新奇的量子效應。「
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「比如磁性拓撲材料中手性無耗散邊緣態可實現低能耗電子器件，以及拓撲超導體系中則存在馬約拉納零能模等等。「
「後者與拓撲量子計算密切相關，它們是拓撲量子物態兩個重要的發展方向.......，等等，拓撲量子物態........我找到了！「
辦公桌前，徐川激奮雙手攥拳用力的揮舞了一下。
他重新找回了自己的那絲靈感，找到了在那份數據中發現的東西！
【拓撲超導體系!】
一個區別於常規超導材料的領域，應用於拓撲量子計算方向的材料！
在拓撲超導體材料中，有一個非常重要的東西叫做『馬約拉納零能模』。
它具有非阿貝爾任意子的特徵，可以用於實現拓撲量子計算。
即實現常規意義上的量子計算機計算！
.........
2001年的時候，米國的理論物理學家基塔耶夫提出一個一維拓撲超導的模型，在其端點可以實現馬約拉納零能模。
而這個模型可以利用具有強自旋軌道耦合的半導體納米線，可以在外加磁場下實現與s波超導耦合，進而出構造高質量的拓撲量子比特器件。
簡單的來說，這東西可以構成量子電晶體的基礎，而量子電晶體是量子晶片的核心。
當然，再怎麼樣核心的東西，都離不開最為基礎的材料。
傳統統晶片是以矽為原材料的半導體；
而量子晶片原材料則更為豐富，可以是超導體、半導體、絕緣體或者金屬都可以。但不管如何，它都離不開核心的量子比特效應。
如何讓量子比特不受干擾的完成自己的使命，是當前量子器件的核心難題。
而拓撲量子材料在這方面理論上來說有着優異的性能。
比如內稟拓撲超導體，其本身具有拓撲非平庸的帶隙結構。
而通過調控外磁場，可以實現有序的、密度和幾何形狀可調的渦旋結構，這為操縱和編織『馬約拉納零模態』提供了一個理想的材料平台。
而理論上來說，四個馬約拉納零能模就可編織成一個拓撲量子比特，這種准粒子的編織操作是實現容錯拓撲量子計算的重要途徑。
因為它直接避開了傳統量子超導—半導體界面這一複雜問題。
事實上，這麼優秀的材料，自然引起了科學界的重視。
但它的缺點也不小。
如果構建這種合適的拓撲量子材料，就是最大的問題。
比如所需特徵離費米能級太遠，分佈的能量範圍太大等等。
但對於徐川來說，他在模擬數據上找到了一條理論上應該可行的道路。
想着，徐川快速的拾起了桌上的圓珠筆，在A4稿紙上揮寫了起來。
儘管這份突如起來的靈感早已經偏離了他原本的研究。
但如果一切順利的話，他或許能為解決這個麻煩提供完整的理論支持，為量子計算機的到來推上那麼一把助力！
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