微软研究团队在《自然》杂志上发表的一项研究，展示了一种新的实验技术，用于测量通过马约拉纳零模编码的费米子奇偶性，为拓扑量子计算技术基础的构建迈出了关键一步。该研究采用三量子点干涉仪架构和射频反射测量技术，通过量子电容测量实现单次费米子奇偶性测量，成功测得了周期为h/2e的费米子奇偶性切换信号，并观察到毫秒级的翻转时间。
拓扑量子计算作为量子计算领域的前沿方向，对于实现容错量子计算在理论上具有巨大潜力，但在实际实现上面临诸多技术挑战。微软量子团队一直致力于基于InAs-Al混合纳米线体系进行拓扑量子计算研究，此次提出的基于干涉的单次费米子奇偶测量方法，为拓扑量子比特的设计和量子信息读取提供了一个新的实验框架。
尽管该实验取得了显著的技术进展，但结果并未直接证明马约拉纳零模在纳米线器件中的存在，学术界对实验结果的解读仍存在争议。此外，根据微软的设计方案，拓扑量子比特的尺寸较小，可降低对芯片间远程互联的需求，未来的拓扑量子计算架构可以更专注于芯片内部的比特集成与操控。
除了微软团队，荷兰代尔夫特理工大学的Kouwenhoven教授团队以及中国的多个研究团队也在拓扑量子计算领域取得了重要进展。中国科学院半导体研究所潘东和赵建华团队首创在Si衬底上外延出高质量纯相超细单晶InAs纳米线，并发展了低温原位外延技术；清华大学何珂团队及其合作者研究了新的马约拉纳纳米线候选体系——IV-VI族半导体PbTe-超导杂化纳米线；中国科学院物理研究所吕力和沈洁团队及其合作者发展了超导/III-V族半导体的界面优化工艺。
在基于马约拉纳涡旋态拓扑量子计算方面，中国团队最早开展研究并在该领域保持世界领先地位。上海交通大学李政道研究所贾金锋团队和丁洪团队、中国科学院物理研究所高鸿钧团队、中国科技大学封东来与复旦大学张童联合团队等分别最早在超导/拓扑绝缘体异质结和铁基高温超导中观测到马约拉纳涡旋态信号。
总的说来，微软团队的这一成果代表了拓扑量子计算领域的一次重要技术突破，为拓扑量子计算的发展提供了新的视角和实验基础。未来，随着材料和器件优化和实验方法的不断进步，拓扑量子计算有望成为量子计算的一个重要方向，并在容错量子计算领域发挥作用。
