量⼦计算是当前国际上竞争激烈的⼀个研究领域。为了实现可实⽤化的量⼦计算机，科学家们⼀直在寻找量⼦⽐特更好的物理载体。⽬前的载体包括超导约瑟夫森结、半导体量⼦点、⾦刚⽯⾊⼼、离⼦阱、冷原⼦、光⼦等等。每⼀种⽅案都在不同程度上有其优点和局限性。
近年来，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中⼼固态量⼦信息与计算实验室Q02团队探索了利⽤半导体锗硅核壳纳⽶线和拓扑绝缘体纳⽶线构建复合型的超导量⼦⽐特。这些复合量⼦⽐特不仅有希望继承超导量⼦⽐特的易读取性和半导体⾃旋量⼦⽐特⻓寿命的优点，同时也为研究纳⽶线约瑟夫森结中安德列夫束缚态的粒⼦、⾃旋和拓扑等性质提供了重要的实验平台。
锗基材料由于具有⾼空⽳迁移率、强⾃旋轨道耦合和弱超精细相互作⽤等优异性质，是实现复合超导量⼦⽐特极有潜⼒的材料体系。
近来，该团队与北京⼯业⼤学及荷兰埃因霍温理⼯⼤学等通⼒合作，⾸次成功基于⾼品质锗硅核壳半导体纳⽶线构筑了空⽳型的gatemon超导量⼦⽐特。该器件在较宽频率范围内呈现了⻔电压可调的量⼦⽐特频谱。
研究团队在时域上对该量⼦⽐特进⾏了相⼲操作，观察到了拉⽐振荡并得到了量⼦⽐特能量弛豫时间T1~180ns。通过功率谱测量提取到了平均相位退相⼲时间T2?~15 ns。研究⼈员还研究了T1和T2?随⻔电压的依赖性。结果表明，随着量⼦⽐特与共⾯波导谐振腔间耦合强度的逐渐增加，T1会受到由谐振腔引⼊的环境⾼频噪声的影响⽽减⼩。⽽T2?对耦合强度没有明显的响应，主要受⻔电压噪声等低频噪声的影响。
利⽤拓扑绝缘体纳⽶线与超导材料构建复合型的拓扑量⼦⽐特是领域内另⼀个重要的研究⽅向。拓扑量⼦⽐特会受到准粒⼦中毒的影响。为了研究拓扑量⼦器件中的准粒⼦中毒问题，该团队构建了基于拓扑绝缘体纳⽶线的超导量⼦⽐特，并估算出该系统准粒⼦中毒时间的下限为1μs。在该器件中，研究⼈员展示了它与共⾯波导谐振腔的强耦合，观察到磁通可调能谱和拉⽐振荡；量⼦⽐特寿命T1约为0.5μs。
这种包含拓扑材料和电路量⼦电动⼒学系统的复合平台可进⼀步⽤于研究拓扑量⼦电路中的⻢约拉纳零能模等物理特性。