陽明交大在矽基材料中發現「拓樸超導體」 有利於量子元件開發

林志忠教授在陽明交大低溫物理實驗室。(陽明交大提供)

【新唐人亞太台 2021 年 07 月 19 日訊】由國立陽明交通大學電子物理系林志忠教授主持的跨國研究計畫,近期開發出一系列高品質「二矽化鈷/二矽化鈦異質結構」,並發現「自旋三重態手性p波配對」拓樸超導特性,有利於超導元件和量子位元元件的開發,這項突破性發現,17日在國際期刊《科學進展》(Science Advances)中發表。

陽明交大團隊 右起:邱劭斌博士後研究員、莊淑芳助理、Stefan Kirchner教授、葉勝玄助理教(陽明交大提供)
陽明交大團隊 右起:邱劭斌博士後研究員、莊淑芳助理、Stefan Kirchner教授、葉勝玄助理教(陽明交大提供)

陽明交大表示,量子電腦將是繼人工智慧後,下一波影響人類的重要技術,發掘性質穩定的拓樸超導體,以製作超導元件和量子位元元件,成為全球主流實驗室全力投入的目標。

二矽化鈷/二矽化鈦量子元件的設計、成長及製作示意圖和電子顯微鏡影像。(陽明交大提供)
二矽化鈷/二矽化鈦量子元件的設計、成長及製作示意圖和電子顯微鏡影像。(陽明交大提供)

林志忠教授表示,材料科學的進步,是推動人類文明前進的重要元素。國內外都在積極尋找、製作各種類型的拓樸超導體,迄今文獻已發現的材料都是「塊材」,無法進一步使用微影技術加工製成奈米尺度元件。

林志忠教授指出,陽明交大團隊發現的「二矽化鈷/二矽化鈦異質結構」,就是將薄膜材料以加熱退火方式直接成長在矽晶圓上,與產業界先進矽積體電路製程技術完全相容,擁有其他拓樸超導體都不具備的絕對優勢。研究過程發現的科學新知、材料特性及製程條件,都適合直接技轉,由業界接手進行商用超導元件和量子位元元件的開發。

林志忠教授表示,團隊也會持續推動國際合作以提升研究高度,感謝科技部、教育部計畫以及校方和校友的肯定與支持。

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