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2010年，郭国平申请了中国“超级973”科技专项“固态量子芯片”重大项目，任首席科学家，并于2013年在“一个电子”上实现10皮秒（1皮秒等于一万亿分之一秒）级量子逻辑门运算，将原世界纪录提高近百倍，为实现基于半导体的量子计算机迈出重要一步。
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针对这一挑战，3年来，由薛其坤院士与陈卓昱率领的研究团队持续攻关，自主研发了“强氧化原子逐层外延”技术。“我们将这项技术应用于镍基超导材料的开发之中：在原子级平滑的基片之上，精确排列镍、氧等原子，构建出厚度仅几纳米的超薄膜。在极强的氧化环境下，通过界面工程，实现了‘原子铆钉术’，固定住了原本需要极高压环境下才能稳定存在的原子结构。”陈卓昱说，我们试验了1000多片样品，最后成功地获得了常压下的超导电性。通过精密的电磁输运测量，观测到了零电阻与抗磁性，确认了高温超导电性的存在。此次突破也表明，通过界面工程优化材料设计，有望在更高的温度，例如液氮温区实现镍基超导。
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