科隆大学的研究人员观测到一些量子态，其行为与一种被研究作为拓扑量子计算途径的材料系统的预测相符。在这种途径中，信息对局部扰动不那么敏感。
测量了什么
在安藤阳一教授领导下，科隆拓扑物质实验室团队研究了一个约瑟夫森结，它由两个超导体通过一个非超导区域连接而成。研究人员利用隧道谱学，在改变两个超导体之间的相位差的同时探测结内的量子态。
拓扑绝缘体内部不导电，但沿表面导电。与常规超导体结合后，其表面态被认为是承载拓扑超导的候选途径，而拓扑超导可能是通向马约拉纳零能模的途径——这些态正被研究用于拓扑量子比特。
这项工作发现了高透射的安德烈夫态，它们在超导结中由电子与空穴相互作用形成。这些态出现在一定范围的载流子密度内，与拓扑绝缘体表面电子的预测行为一致；在磁场下，它们集中在结的特定区域，正如理论所预测的那样。
证实与结果的限度
结果与梁 Fu 和 Charles Kane 在 2008 年提出的模型以及亚琛工业大学 Fabian Hassler 教授团队的模拟一致。该研究以“Tunneling spectroscopy of topological insulator Josephson junctions”为题发表于《Science Advances》。
不过，仍有一个问题悬而未决：向拓扑超导的相变尚未得到证实。要证明它，需要更精确地测量能隙的闭合与重新打开。研究人员 Jakob Schluck 表示，提高能量与时间分辨率是安藤实验室的下一步。
Fontes
- phys.org: Experiment supports theoretical foundation for potentially more error-resistant quantum computing
- Science Advances (2026), DOI: 10.1126/sciadv.aeg0687
图片来源：Jakob Schluck / Topological Matter Laboratory Cologne，经 phys.org。
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