新型量子位有助于开发更可靠的硅基量子计算机
澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的研究人员开发出一种新的量子位,其量子叠加态的稳定性比此前提高了10倍,有助于开发更可靠的硅基量子计算机。
量子计算机的量子系统能够对叠加在一起的多个量子同时进行处理,进行高效率的并行计算,对诸如巨大数据库的搜索等问题具有强大的处理能力。此前,研究人员已经在静态磁场中,利用硅芯片单个磷原子的电子自旋态编码量子信息,建立了目前量子态叠加保留时间最长的固态器件量子位。此次,研究人员提出了新的量子信息编码方法。新型量子位实现了单个电子的自旋态与高频振荡电磁场耦合。由于微波产生的电磁场以非常高的频率稳定振荡,任何非同频率的噪音或干扰都不会对其产生影响,与单独的电子自旋相比,耦合后的量子位的量子态叠加保留时长提高了10倍。这种新型量子位被称为“缀饰量子位”,与“未修饰”的“裸量子位”相比,其能够提供更多的量子态控制方法。“缀饰量子位”通过简单地调整微波电磁场的频率就能控制相应的量子态叠加,就像调频收音机;相反,“裸量子位”控制方法需要调节控制场的开关,就像调幅收音机。
“缀饰量子位”基于标准硅芯片技术而构建,为基于传统计算机的现有制造工艺来创建量子处理器奠定了基础。
(科 日)