凭借其卓越的特性，拓扑量子比特可以帮助实现为通用应用而设计的量子计算机取得突破。到目前为止，还没有人成功地在实验室中明确地演示这种量子比特(也称量子位)。

然而，来自德国于利希研究中心的科学家们现在已经采取了一些方法来实现这一目标。他们首次成功地将拓扑绝缘体集成到了传统的超导量子比特芯片中。这正好赶上4月14日的“世界量子日”，他们的这种新型混合量子比特登上了最新一期的《纳米快报》杂志封面。

量子计算机被认为是未来的计算机。它利用了量子效应，承诺能为传统计算机无法在现实时间框架内解决的高度复杂问题提供解决方案。然而，这种计算机的广泛使用还有很长的路要走。当前的量子计算机通常只包含少量的量子比特。主要问题是它们很容易出错，因为系统越大，就越难以将其与环境完全隔离，而环境的噪声会导致计算错误。

许多人把希望寄托在一种新型的量子比特——拓扑量子比特上。几个研究小组以及微软等公司正在采用这种方法。这种类型的量子比特具有拓扑保护的特点。超导体的特殊几何结构及其特殊的电子材料特性确保了量子信息的保留。

因此，拓扑量子比特被认为是具有鲁棒性，并且在很大程度上不会受到外部退相干源的影响。它们似乎还能够实现相比谷歌和IBM在当前量子处理器中使用的传统超导量子比特所实现的切换时间还要更快速的切换。

然而，目前尚不清楚我们是否会成功地实际生产出拓扑量子比特。这是因为我们仍然缺乏合适的物质材料基础来毫无疑问地通过实验产生所需的特殊准粒子。这些准粒子也被称为马约拉纳状态。

到目前为止，它们只能在理论上得到明确的证明，而不能在实验中得到证明。这种混合量子比特是由德国于利希研究中心PGI-9部门Peter Schüffelgen博士领导的研究小组首次构建，他们正在为这一领域开辟新的可能性。他们已经在关键的地方使用了拓扑材料。这为研究人员提供了一个新的实验平台，能用来测试拓扑材料在高度敏感的量子电路中的行为。（编译:Qtech）