拓扑超导体（英文：Topological Superconductivity，简称TSC）是一类特殊的超导体，其中超导体的非平凡拓扑会导致在体超导间隙内出现马约拉纳键态（Majorana Bound States，简称MBS）。

哥本哈根大学的研究人员与微软量子（Microsoft Quantum）研究人员合作，使用直径仅为几百纳米的铅笔形半导体，发现了通往拓扑超导和马约拉纳零模式的新途径。该研究最近发表在最近的《科学》杂志上。

马约拉纳零模式（Majorana zero modes）是零能量激发，是它们自己的反粒子，并且服从非阿贝尔统计，可用于拓扑量子计算。 在每种情况下，都获得了拓扑标准。

这项新的研究融合了量子力学领域中使用的两个已知概念：基于涡旋的拓扑超导体和纳米线中的一维拓扑超导。该研究将这两个想法统一起来，为拓扑超导提供了另一种途径。

如下图所示，在低温和有限磁场下具有铅笔状横截面（A）的杂化材料纳米线显示出零能峰（B），该峰与拓扑超导性一致，如数值模拟（C）所示。

研究人员发现的新途径是围绕围绕半导体的圆柱形超导体的圆周使用相绕组，这一方法被评价为概念上的突破。哥本哈根微软量子实验室的科学总监、维拉姆·拉斯穆森（Villum Rasmussen）教授表示：“结果可能为使用马约拉纳零模式作为量子信息受保护量子比特的基础提供一条有用的途径。”这一研究创建了马约拉纳零模式的一种简单得多的方式，可以在其中将其打开和关闭。

量子设备中心主任卡斯滕·弗伦斯堡（Karsten Flensberg）教授说。这一研究结果的意义在于，它统一了理解和创建拓扑超导性和马约拉纳零模式的不同方法。这些发现可以描述为50年前物理学家发现的利特尔-帕克斯效应的扩展。

利特尔-帕克斯效应（Little–Parks effect），或利特尔-帕克斯实验，是由威廉·利特尔和罗兰·帕克斯于1962年完成的一个超导实验。在实验中，超导空心薄壳圆柱体被置于不同强度的磁场中。利特尔和帕克斯观测到空心圆柱体的电阻随磁场强度变化而振荡。利特尔-帕克斯实验验证了类磁通（fluxoid）的量子化。在该效应中，圆柱壳形状的超导体适应外部磁场，通过跳到“涡流状态”使圆柱体穿线，涡旋状态使圆柱体周围的量子波函数发生相位扭曲。

研究人员需要一种将半导体纳米线和超导铝结合起来的特殊材料。这些材料是在哥本哈根大学量子设备中心历时数年开发的。值得注意的是，超导壳在这些导线中完全包围了半导体。这些半导体由哥本哈根大学量子设备中心和微软量子材料实验室同时开发。