英国伦敦大学学院工程师和物理学家开发出一种新方法，首次成功在阵列中可靠地定位单个原子，其接近100%的精度和可扩展性可用于制造量子计算机，使其达到几乎为零的故障率，提高了建造通用量子计算机的可能性。相关研究发表在最新一期《先进材料》杂志上。
泰勒·斯塔克博士将样品装入扫描隧道显微镜 (STM)，用于执行原子级操作。
图片来源：伦敦大学学院
从理论上讲，量子计算有可能解决传统计算机永远无法解决的复杂问题。在通用量子计算机中创建量子门的一种方法是将单个原子放置在硅中，冷却到极低温度以保持其量子性质稳定，然后用电信号和磁信号来操纵它们处理信息，就像操纵传统计算机中的二进制晶体管来输出0或1一样。
建造量子计算机的各种方法正在研发中，但还没有一种方法能够达到所需的规模和低错误率。
在硅晶体中精确定位单个“杂质”原子，从而操纵其量子特性以形成量子比特。这种方法具有低量子比特错误率，并以可扩展的硅微电子技术为基础。标准方法使用磷作为杂质原子，但由于单个磷原子的定位成功率仅为70%，因此该系统距建立量子计算机所需的近零故障率仍有距离。
在本研究中，研究人员假设，砷可能是一种比磷更可靠的材料。他们使用一种能够识别和操纵单个原子的显微镜，将砷原子精确地插入硅晶体中。然后，他们重复这一过程，建立了一个2×2的单砷原子阵列，可以用作量子比特。
研究人员表示，他们能够以近乎完美的精度将原子放置在硅中，并以一种可以扩展的方式放置原子，这是量子计算领域的一大进步。他们首次展示了一种实现量子计算机所需精度和规模的方法。
目前，研究中开发的方法需要手动定位每个原子，一次一个，这需要几分钟的时间。理论上，这一过程可无限重复。但实际上，为了建造通用量子计算机，有必要将这一过程自动化和工业化。这意味着要创建数百万、数千万甚至数十亿个量子比特阵列。该方法需要与当前的半导体工艺高度兼容，并在解决一些工程难题后加以集成。
量子计算机的研发，涉及多学科交叉领域，材料学便是其中之一。量子计算机用什么材料来研制，才能更好地发挥其潜能？对此，科研人员仍在不断尝试和探索之中。目前，超导材料、光子材料、原子材料等都属于研制量子计算机的候选材料。可以肯定的是，无论采用哪种材料，其核心原则是符合量子计算机的运行规律。
英国伦敦大学学院工程师和物理学家开发出一种新方法，首次成功在阵列中可靠地定位单个原子，其接近100%的精度和可扩展性可用于制造量子计算机，使其达到几乎为零的故障率，提高了建造通用量子计算机的可能性。相关研究发表在最新一期《先进材料》杂志上。
泰勒·斯塔克博士将样品装入扫描隧道显微镜 (STM)，用于执行原子级操作。
图片来源：伦敦大学学院
从理论上讲，量子计算有可能解决传统计算机永远无法解决的复杂问题。在通用量子计算机中创建量子门的一种方法是将单个原子放置在硅中，冷却到极低温度以保持其量子性质稳定，然后用电信号和磁信号来操纵它们处理信息，就像操纵传统计算机中的二进制晶体管来输出0或1一样。
建造量子计算机的各种方法正在研发中，但还没有一种方法能够达到所需的规模和低错误率。
在硅晶体中精确定位单个“杂质”原子，从而操纵其量子特性以形成量子比特。这种方法具有低量子比特错误率，并以可扩展的硅微电子技术为基础。标准方法使用磷作为杂质原子，但由于单个磷原子的定位成功率仅为70%，因此该系统距建立量子计算机所需的近零故障率仍有距离。
在本研究中，研究人员假设，砷可能是一种比磷更可靠的材料。他们使用一种能够识别和操纵单个原子的显微镜，将砷原子精确地插入硅晶体中。然后，他们重复这一过程，建立了一个2×2的单砷原子阵列，可以用作量子比特。
研究人员表示，他们能够以近乎完美的精度将原子放置在硅中，并以一种可以扩展的方式放置原子，这是量子计算领域的一大进步。他们首次展示了一种实现量子计算机所需精度和规模的方法。
目前，研究中开发的方法需要手动定位每个原子，一次一个，这需要几分钟的时间。理论上，这一过程可无限重复。但实际上，为了建造通用量子计算机，有必要将这一过程自动化和工业化。这意味着要创建数百万、数千万甚至数十亿个量子比特阵列。该方法需要与当前的半导体工艺高度兼容，并在解决一些工程难题后加以集成。
量子计算机的研发，涉及多学科交叉领域，材料学便是其中之一。量子计算机用什么材料来研制，才能更好地发挥其潜能？对此，科研人员仍在不断尝试和探索之中。目前，超导材料、光子材料、原子材料等都属于研制量子计算机的候选材料。可以肯定的是，无论采用哪种材料，其核心原则是符合量子计算机的运行规律。
记者3月18日从安徽明天氢能科技股份有限公司（以下简称明天氢能）获悉，国家电网近日向明天氢能及董事长王朝云分别授予科学技术进步奖一等奖，获奖项目为“大规模氢电一体化站关键技术、核心装备及 竹类植物是竹亚科植物的总称，与水稻、小麦、大麦和燕麦同属于禾本科BOP分支，具有重要的经济、生态和文化价值。为更好地服务竹类植物的系统进化和功能研究，有效整理归纳盘活海量的竹类组学和分 日前，盛世盈创氢能科技（陕西）有限公司（以下简称盛世盈创）与协氢（上海）新能源科技有限公司宣布达成战略合作，共同推进风冷氢燃料电池电堆全自动化生产线（以下简称风冷堆）的研发与生产。双方协议，将建设目 诺贝尔化学奖获得者阿龙・切哈诺沃：做研究保持好奇心很重要 中新网宁波3月17日电(林波)对于学生而言，如何找到研究的信心和价值，让他们有继续下去的动力？ “做研究保持好奇心很重要。”3月17日，2004年诺贝尔化学 瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备，这使他们第一次能连接两个“人工突触”。该设备为受大脑启发的液体硬件设计铺平了道路。这项研究发表在最新一期 3月25日消息，国内一场经济高峰论坛上，iPhone总裁蒂姆·库克再次成为焦点。然而，引起人们关注的并非库克的讲话内容，而是一张自拍照片。在论坛现场，一位观众与库克自拍合影，但引人注目的是她手中 。本文链接：新方法“近乎完美”控制单原子，提高建造通用量子计算机可能性http://www.sushuapos.com/show-2-4466-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 国内首个工业设备诊断运维大模型上线
下一篇： 数字化技术让陨石“活”起来