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。
由复旦大学发布的MOSS大模型一度引发关注，它背后的团队现在在关注哪方面的技术突破？ 12月2日，中国软件领域规模最大、影 人工智能的进步 ChatGPT的兴起对今年的科学产生了深远影响。它的创造者，即位于美国旧金山的人工智能研究公司OpenAI，预计 关于2022年度福建省科学技术奖评审结果的公示 2022年度福建省科学技术奖评审工作已经结束，评审结果将报省政府批准。现 12月19日，第二届中国气象旅游产业发展大会在河南三门峡召开。来自中国旅游研究院、中国气象局公共气象服务中心、中国科 冰岛气象局当地时间12月30日说，雷克雅内斯半岛渔港小镇格林达维克附近一座火山的岩浆在地下岩浆通道内积聚，当地可能再 文｜卜金婷 田瑞颖 《自然》近日发文警告，对人工智能（AI）的不当使用或将催生大量不可靠或无用的研究，导致可重复性 。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-11-4439-0.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： 巨型黑洞每8天半“打嗝”一次