图1：超导/半导体纳米线为国际上实现拓扑量子计算的主要方案 ， 其瓶颈是其对纳米线质量的极高要求 。 中科院半导体所赵建华课题组最近取得重要进展 ， 已生长出质量为目前国际上最好的纳米线 ， 有望突破瓶颈 。 图为利用分子束低温原位外延制备的InAs/Al纳米线的微结构 。 (a)：纳米线低倍透射电子显微镜图；(b,c)：不同晶带轴纳米线的高分辨透射电子显微镜图 ， 显示异质结界面已经达到原子级平整 。
在材料生长和制备方面 ， 中国科学院半导体研究所赵建华课题组利用分子束外延技术制备出高质量纯相InAs、InSb和InAsSb半导体纳米线 ， 在此基础上实现了超导体在纳米线上的低温原位外延生长 ， 异质结界面达到原子级平整 。 他们与清华大学合作 ， 通过低温输运测量 ， 观测到硬超导能隙、双电子到单电子的转变、准量子化的电导平台 ， 以及理论预言的零偏压电导谷向电导峰的转变等现象 ， 标志着样品质量已处于世界一流水平 。 纳米线马约拉纳体系的理论提出者之一 ， 美国马里兰大学Das Sarma对该系列成果给予了充分肯定 。
清华大学何珂-薛其坤课题组利用选区外延生长方法制备出了新的半导体纳米线体系：在CdTe衬底上外延生长的Pb-PbTe纳米线 ， 可以有效地降低杂质对拓扑量子器件的影响以及衬底晶格失配 ， 并制备出了可扩展的纳米线网络结构 ， 为进一步实现多马约拉纳量子器件奠定了基础 。
在拓扑量子器件的制备和输运测量方面 ， 中科院物理所沈洁和代尔夫特理工大学（TU Delft）的Kouwenhoven等在量子器件——“马约拉纳岛”中绘制出完整的电子奇偶性（宇称）相图 ， 并给出了库伦振荡幅值和峰值关联的明确信息 ， 为未来构筑拓扑量子比特提供了调控基础 。
清华大学刘东课题组理论上提出了一种实验探测手段 ， 利用耗散电极引入的电子和环境玻色子的相互作用重整化效应 ， 使得马约拉纳输运信号和其它平凡输运信号产生完全不同的标度行为和温度电压依赖关系 ， 从而有望解决纳米线体系中的“马约拉纳态-安德烈夫态”的竞争与争论 。 这些重要进展代表国内在纳米线拓扑量子计算研究领域已经接近世界一流水平 。
拓扑超导涡旋态
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超导涡旋态与拓扑能带结合实现马约拉纳零能模方案最早由美国的傅亮和Kane在2008年提出 ， 开创了拓扑量子计算领域发展的新方向 。 我国最早开展这一方案的实验探索 ， 也是世界范围内马约拉纳涡旋态研究的引领者 。 上海交通大学贾金锋团队最先在超导/拓扑绝缘体（NbSe/BiTe）中观测到超导近邻效应和马约拉纳涡旋态存在的实验证据 ， 并且首次探测到马约拉纳零能模自旋极化的可靠信号 。
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