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。
记者从中国科学院金属研究所获悉,该所沈阳材料科学国家研究中心胡卫进研究员与合作者,提出利用缓冲层定量调控薄膜应变,延迟铁电薄膜晶格弛豫从而增强铁电极化强度的策略,成功揭示极化强度同铁电 3月20日对于我国抗衰老研究是个特殊的日子,经过近3年的不懈努力,八子补肾胶囊抗衰老取得又一重大突破。挑战人类生命极限是摆在全球科学家面前的重大课题,抗衰老研究已成为世界生命科学领域关注 3月21日是第二十五个“世界睡眠日”,中国睡眠研究会联合慕思集团在北京正式发布《2024情绪与健康睡眠白皮书》(以下简称《白皮书》)。《白皮书》指出,智能床垫运用算法将内在情绪与睡眠质量相关 人类的语言自产生以来,就不断演化发展。发音、词汇、语法的演变过程,是语言学家较为关注的领域。语言演化的根本动力是什么,演化又呈现出怎样的规律?我国科学家主导的一项心理学研究显示,人类的某 3月22日消息,根据huawei旗舰机型迭代策略,今年上半年将发布影像旗舰huaweiP70系列。然而,这两天一张流出的图片声称huaweiP70将于3月23日开始预售,并附有各个版本的具体售价。但据媒体报道,huawei相关 3月23日消息,据媒体报道,iPhone与百度公司已达成合作协议,百度将为苹果内置的生成式人工智能大模型提供技术支持。报道指出,iPhone生成式人工智能大模型的合作伙伴包含谷歌、百度、OpenAI等公司。国 。
本文链接:新方法“近乎完美”控制单原子http://www.sushuapos.com/show-2-4479-0.html
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