“最安静”半导体量子比特问世

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#111723#澳大利亚新南威尔士大学研讨职员在最新一期《进步资料》杂志上撰文指出，他们研制出了迄今 “ 最宁静 ” ——乐音最低的半导体量子比特，为进一步研制出大范围纠错量子盘算机奠基了基本。
为使量子盘算机履行有效的盘算，由量子比特编码的量子信息的准确度必需只管到达 100%。由硅内原子的电子制成的量子比特，有助于迷信家研制出大范围量子盘算机，但硅资料内的缺点会引发电荷乐音，烦扰量子信息，影响其正确性——即使资料内只有很少杂质，都市影响电荷乐音的程度。
正如最新研讨重要作者路德维克 · 克兰兹所说：“ 半导体量子比特内的电荷乐音始终是实现大范围纠错量子盘算机所需精度程度的重要‘拦路虎’ ”。
鉴于此，在最新研讨中，克兰兹团队通过增加硅芯片内的杂质，并使其内的磷原子阔别发生大少数乐音的名义和接壤面，发明出了迄今乐音程度最低的半导体量子比特。
克兰兹表现：“ 通过优化硅芯片制作工艺，咱们取得了比之前记载低 10 倍的乐音程度，这是迄今半导体量子比特的最低电荷乐音程度。咱们的研讨标明，能够将电荷乐音下降到十分低的程度，从而将其对量子比特的影响降到最低。”
另外，研讨职员表现，为履行大范围量子盘算所需的无过失盘算，两量子比特门——任何量子盘算机的中心构件的正确性请求超越 99%。为到达这一保真度阈值，量子操纵须要稳固且疾速，米歇尔 · 西蒙斯引导的团队近来证实，他们能够在 1 微秒内读出量子比特。
西蒙斯说：“ 这项研讨与最新的最低电荷乐音研讨成果相联合，硅原子量子比特有可能实现 99.99% 的保真度。咱们正努力于研制出集几大长处于一体的装备，疾速、稳固、正确率高并相关时光长，这是向全尺寸硅量子处置器迈出的主要一步。”
据悉，西蒙斯团队正在应用硅制作商用量子盘算机，他们盼望 2023 年前能够研制出具有 10 个量子比特的量子集成处置器原型。（记者刘霞）
总编纂圈点
量子盘算机与经典盘算机迥然差别。举例来讲，经典盘算机的最基础单位是由 0 和 1 构成的比特；而量子盘算机以量子比特为基础信息单位，量子比特既能够是 0，也能够是 1。量子盘算机的研发现在仍面对多个中心困难，此中包含量子比特保真度以及量子相关性的坚持等。说到这里，不丢脸出上述研讨的意思地点：下降半导体量子比特的电荷乐音，晋升其保真度，恰是在霸占量子盘算机研发中心困难方面，又迈出一大步。
起源：科普中国网

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