超导体是一种能够以零电阻将电子从一个地方无缝传导到另一个地方的材料。大多数超导体只有一条“通道”，但一种新发现的材料可以同时在两个方向上承载电流。
这种材料 β-Bi2Pd 是一种结晶铋和钯的薄膜。当制成环状时，它表现出同时顺时针和逆时针循环电流的非常规能力。其开发者表示，它有可能在构建下一代量子计算机中发挥作用，量子计算机是依靠量子物理学来执行比当代计算机多得多的计算的机器。
约翰·霍普金斯大学的物理学家、该研究的主要作者李宇凡 (Yufan Li) 说，“顺时针和逆时针电流的叠加”可能使这种材料充当量子比特，量子计算机的基本构建块。经典计算机的比特存在于两种状态之一（1 或 0）中，而量子比特可以存在于两种状态的叠加中（类似于薛定谔著名的生死猫）。因此，量子比特可以比经典比特容纳更多信息，使其有可能实现卓越的计算能力。
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迄今为止设计的超导量子比特需要高度精确的磁场才能工作。但是，李和他的团队设计的 β-Bi2Pd 环（称为超导磁通量子比特）不需要外部磁体即可在两个方向上循环电流。研究人员表示，这种特性可能是对现有量子比特技术的“直接改进”。李说：“在我们的案例中，量子比特无需磁场即可工作。“这意味着电路设计和校准的显着简化。”
β-Bi2Pd 的特殊性质也可能意味着它可以产生称为准粒子的类粒子现象——具体而言，一种称为马约拉纳费米子的理论物体，它也是自身的反粒子。（反粒子具有与其对应粒子相同的质量，但物理电荷相反。）李说，如果这种超导材料具有这种特性，它可能会在一种高度理论化的量子比特中发挥作用，这种量子比特通过将其组件分隔在更大的距离上来抵抗环境噪声。
然而，使用 β-Bi2Pd 环构建任何一种功能性量子比特可能还有很长的路要走。纽约大学的物理学家贾瓦德·沙巴尼 (Javad Shabani) 没有参与这项研究，他说，除其他事项外，环必须更易于控制才能作为量子比特可行。沙巴尼说：“我们需要更多的旋钮。“如果我们无法控制[它们]，那么我们就无法真正使用它们。”