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迄今“最安静”半导体量子比特问世

时间:2020-10-12 12:17  来源:  阅读次数: 复制分享 我要评论

【智能家居网】

    【智能家居网】 澳大利亚新南威尔士大学研讨人员在最新一期《先进材料》杂志上撰文指出,他们研制出了迄今“最平静”——噪音最低的半导体量子比特,为进一步研制出大规模纠错量子盘算机奠基了基本。

  为使量子盘算机实行有效的盘算,由量子比特编码的量子信息的精确度必需只管到达100%。由硅内原子的电子制成的量子比特,有助于科学家研制出大规模量子盘算机,但硅材料内的缺点会引起电荷噪音,滋扰量子信息,影响其正确性——即使材料内只要很少杂质,都邑影响电荷噪音的程度。

  正如最新研讨主要作者路德维克·克兰兹所说:“半导体量子比特内的电荷噪音一直是完成大规模纠错量子盘算机所需精度程度的主要‘拦路虎’”。

  鉴于此,在最新研讨中,克兰兹团队经由过程削减硅芯片内的杂质,并使其内的磷原子阔别发生大多数噪音的外表和交界面,制作出了迄今噪音程度最低的半导体量子比特。

  克兰兹示意:“经由过程优化硅芯片制作工艺,我们获得了比之前纪录低10倍的噪音程度,这是迄今半导体量子比特的最低电荷噪音程度。我们的研讨表明,能够将电荷噪音降低到异常低的程度,从而将其对量子比特的影响降到最低。”

  另外,研讨人员示意,为实行大规模量子盘算所需的无差错盘算,两量子比特门——任何量子盘算机的中心构件的正确性要求凌驾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·西蒙斯指导的团队近来证实,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噪音研讨结果相结合,硅原子量子比特有大概完成99.99%的保真度。我们正致力于研制出集几大长处于一体的装备,疾速、稳固、正确率高并相关时间长,这是向全尺寸硅量子处理器迈出的主要一步。”

  据悉,西蒙斯团队正在应用硅制作商用量子盘算机,他们愿望2023年前能够研制出具有10个量子比特的量子集成处理器原型。