硅材料新突破：介孔硅或成量子计算关键

德国亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心（HZB）的研究团队开发了一种特殊蚀刻技术，制造出介孔硅——一种充满纳米级孔隙的薄层材料。通过研究其电导率和热导率，团队首次揭示了介孔硅中电荷传输的基本机制，为光伏、热管理和纳米电子学等领域的应用开辟了新途径。

介孔硅的独特结构使其具有巨大的内表面积和极低的热导率，成为热绝缘材料的理想候选。这一特性尤其适用于量子计算机中的量子比特，因为量子比特需要在极低温（低于1开尔文）下运行，而介孔硅能有效防止热量干扰，确保量子信息的稳定存储。

研究团队发现，介孔硅中的电荷传输主要由扩展波动态的电子主导，而非传统认为的局域态电子跳跃。这一发现通过塞贝克效应测量得到验证，表明晶格振动在电荷传输中不起作用。这一突破性理解为设计新型半导体材料提供了理论支持。

此外，介孔硅的生物相容性和高表面积特性使其在生物传感器、电池阳极和电容器等领域也具有广泛应用潜力。研究团队认为，通过有针对性地调控介孔硅的无序性，可以开发出适用于光伏、热管理甚至量子比特的新型半导体材料。

这项研究不仅推动了介孔硅在量子计算中的应用，还为半导体技术的未来发展提供了新的可能性。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）