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近表面量子阱的另一个有趣应用是拓扑量子器件。一种使用近表面量子阱的令人兴奋的固态方法是基于马约拉纳粒子的量子比特，其中量子信息被编码在非局域费米子态中。与其他建议的平台相比，这种编码量子比特的方式具有很大的优势，因为其他平台通常存在相干时间短的问题。由于量子信息被编码在非局域状态中，它将受到保护而不会受到局部扰动，因此具有非常长的相干时间的潜力。[2] 然而，即使状态受到保护而不会受到局部扰动，也可以通过马约拉纳粒子的物理交换（编织）来操纵状态，这是由于它们的非阿贝尔统计特性。[3] 理论上已经证明，如果将由夹在两个超导体之间的一维半导体组成的约瑟夫森结放置在垂直于自旋轨道相互作用的磁场中，就会出现马约拉纳准粒子。 [4,5] 达到拓扑相的必要条件之一是超导间隙的关闭和重新打开。超导间隙由磁场关闭，磁场通过对齐电子自旋来破坏库珀对，然后重新打开需要强大的自旋轨道相互作用来阻止电子自旋的对齐。[6]
近表面量子阱处理的优化
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