约瑟夫森结的结构中,通常是绝缘体夹在两种超导材料之间,从而营造出这种约瑟夫森结的结构,在传统的可调量子位设计中,电流回路产生一个小磁场,导致电子在超导材料之间来回跳跃,导致量子位交换状态。
但是这种流动的电流消耗了大量的能源,并导致其他问题。
徐茫研究的那一台量子计算机就非常耗电,一开机的话基本上就成为了一头电老虎,如果使用碳原子呈现平面状的石墨烯,把它当做绝缘体后,可能会改变一些问题。
当电压作用于量子位时,电子在石墨烯连接的两个超导引线之间来回弹跳,将量子位从基态改变为激发态或叠加态,底层的hbn层作为承载石墨烯的基底。
因为材料都是相对比较原始,行进中的电子从不与缺陷相互作用,这基本上就代表着理想的量子位元,电子从一个超导传导到另一个超导,不会与杂质发生散射,从而使状态发生快速、精确的变化。
这不仅仅改变了功率消耗,同时也解决了长期困扰徐茫的一个问题,如何解决量子位的超级缩放,目前全世界最高的记录就是徐茫保持的,但想要进一步提高,几乎不可能。
当大量的量子位元开始被塞在一个芯片上,如果没有电压控制