近日，物理与通信电子学院雷雪玲教授在量子比特研究中取得重要进展，该项研究成果以江西师范大学为第一单位并且是唯一单位，在国际知名物理学期刊《物理评论B》(Physical Review B)上以题为《First-principles predictions of qubits in defective MgS》的论文刊出。我院研究生黄及军同学为论文第一作者，雷雪玲教授为通讯作者。据了解，这是以江西师范大学为第一单位物理与通信电子学院间隔12年后又一次在Physical Review B上发表研究成果（上一篇是2010年发表：Physical Review B 81, 155438 (2010)）。
量子计算机发展的关键在于优质的量子比特，即量子信息的基本单元。在以往的研究中，人们发现诸如金刚石、碳化硅、氮化镓等宽带隙半导体可以作为宿主材料产生“量子比特”，例如著名的金刚石中负一价的“氮空位色心”(NV-)，其量子态可以在室温下进行初始化、操纵和高保真测量等。然而金刚石中的“NV-” 色心工艺上不易于制备，且作为量子比特其光学性质不理想。毫无疑问，新量子比特的发现可能允许更复杂的单量子比特和多量子比特设备的实现。雷雪玲教授团队通过第一性原理计算首次发现闪锌矿结构的硫化镁(MgS)具有宽带隙、核自旋为零、旋轨耦合弱的特点，非常适合作为量子比特的宿主材料。经计算发现电荷态调控的“磷空位缺陷中心”(PSVMg)有希望作为新的量子比特。这一理论发现有可能引起新一波的量子比特实验研究，对量子计算机的发展起到一定的推动作用。
论文发表于2022年6月7日，DOI: 10.1103/PhysRevB.105.224104
论文地址：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.105.224104