各校計畫成果

活動簡介

在量子電腦中，維持量子位元的相干性是能否實現大規模量子計算的關鍵之一，因此找到對於外界擾動相對穩定的材料對於實現量子計算非常重要。近年對拓樸態的研究發現，拓樸態具有全域性，不容易被局域的擾動破壞，因此若能使用拓樸態作為量子位元，將對於實現穩定的量子計算很有幫助。此類拓樸態已被提出能在奈米線中實現，需利用半導體與傳統超導體的鄰近效應。雖然近年在嘗試實現該系統已經很大的進展，但依然缺乏此系統的全域性性質的直接證據。其中一個能顯現出全域性的特性的設計是考慮兩條耦合的奈米線。若兩條奈米線處於拓樸態中，將形成等效的單 一自旋，進而造成近滕效應。此效應可在系統的傳輸性質上被觀察到。

在哥本哈根大學尼爾斯· 波耳研究所合作的研究中，學者發展出計算耦合奈米線的低溫傳輸性質的演算法，並成功模擬系統中的拓樸近滕效應。目前共有三篇一系列的論文，有一篇已發表在 Phys. Rev. B ，另外兩篇預計近期會發表在 Phys.Rev. B 與 Phys. Rev. Letter 。

在教學方面，配合國家以及學校的EMI 全英授課的教學政策，學者每年教授兩門研究所的量子力學，以及一門大學部數值方法與數據分析，皆為 EMI 全英授課的必修課，致力於培養物理的 年輕研究人才。學者同時為本系新成立的計算物理中心的成員，在本計畫期間協助中心建構了總共超過 200 核心的叢集電腦計算設備，大幅提升系上的計算資源與計算能力。