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。
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。
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。
30台发动机助进阶版“鹊桥”升空 中新社西安3月20日电 (记者 张一辰)3月20日8时31分,长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场顺利升空,成功将“鹊桥二号”卫星送入预定轨道。作为公共中继星平台,“鹊桥二号” 一加Ace 3V刚发布,就被红米砍了一刀!随着昨天一加Ace 3V的发布,新一轮中端机的内卷终于拉开了序幕。 而且这电话售价居然还不增反降,直接1999起步。 先来回顾下它的配置,外观相比上一代有所变化,依旧是 3月24日,据央视财经消息,在今天开幕的中国发展高层论坛2024年年会现场,苹果公司首席执行官蒂姆·库克回应记者提问表示,苹果公司的Apple Vision Pro头显产品将在今年年内于中国市场上市, 3月22日,中国互联网络信息中心(CNNIC)在京发布第53次《中国互联网络发展状况统计报告》。报告显示,截至2023年12月,我国网民规模达10.92亿人,互联网普及率达77.5%;网络基础设施建设持续加强,新型消费 今天(23日)是第64个世界气象日,今年世界气象日的主题是“气候行动最前线”。地球是人类赖以生存和发展的家园,气候变化给人类造成的影响广泛而深远,关乎当下,更关乎未来。世界气象组织确认2023年全 “人工智能作为数字新基建重点建设方向,前景广阔,大有作为。今年的政府工作报告更首次提出开展‘人工智能+’行动,无疑将为人工智能技术在国内各行各业的广泛应用开启新篇章。”3月22 。
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