可以使用量子力学特性的计算机比当前技术更快地解决问题。 这很有趣，但他们必须克服这样做的巨大劣势。
氮化铌是一种超导物质，可以添加到氮化物半导体基板中以形成平坦的结晶层，正如日本研究人员所证明的那样，他们可能已经提供了解决方案。 这种方法可能很容易产生可与常规计算设备一起使用的量子比特。
工业科学研究所的一组研究人员 东京大学 已经展示了如何在氮化铝 (AlN) 层的顶部直接生长氮化铌 (NbNx) 薄膜。 氮化铌可以在低于绝对零温度 16 度以下的温度下变得超导。
当放置在称为约瑟夫森结的设备中时，它可以用来创建一个 超导量子比特. 研究人员检查了温度对在 AlN 模板基板上生产的 NbNx 薄膜的晶体结构和电特性的影响。 他们证明了这两种材料的原子间距足够相容，可以形成平坦的层。
第一与通讯作者小林敦史 说过, “我们发现，由于氮化铝和氮化铌之间的晶格失配很小，因此可以在界面处生长出高度结晶的层。”
“通过 X 射线衍射表征 NbNx 的结晶度，并使用原子力显微镜捕获表面拓扑结构。 此外，使用X射线光电子能谱检查化学成分。 该团队展示了原子的排列、氮含量和电导率如何取决于生长条件，尤其是温度。”
“两种材料之间的结构相似性有助于将超导体集成到半导体光电器件中。”
此外，具有宽禁带宽度的 AlN 基板和超导体 NbNx 之间清晰的界面对于未来至关重要。 量子器件，例如约瑟夫森结。 仅几纳米厚且具有高结晶度的超导层可用作单光子或电子的探测器。
杂志参考：
- Atsushi Kobayashi 等人。 NbNx 超导体在宽带隙 AlN 半导体上的晶相控制外延生长”。 高级材料接口。 DOI： 10.1002/admi.202201244
