低温下精准控制量子比特的芯片问世

由悉尼大学领导的研究团队开发的低温量子控制平台。图片来源：澳大利亚悉尼大学量子计算机要真正实现大规模实用化，关键在于如何稳定、精准地控制海量量子比特。澳大利亚悉尼大学与新南威尔士大学的研究团队在这一方向取得重要突破。他们开发出一种低温下实现精准控制的芯片，有望将芯片上的量子比特数量从目前的几十个扩展到百万量级。相关成果近日发表在《自然》期刊上。研究团队研制出一种可在毫开尔文温度条件下控制自旋量子比特的硅芯片。这一温度略高于绝对零度（-273.15℃），理论上是物质完全静止的极限。自旋量子比特将信息编码在单个电子的磁方向上，具有易于扩展的优势，并与当前广泛使用的互补金属氧化物半导体（CMOS）技术兼容。自旋量子比特必须在1开尔文以下的极低温度才能稳定运行，保持其量子信息。此外，要实现大规模扩展，还需通过复杂集成电子系统来控制与读取这些量子比特。而这又带来一个重大难题：若控制电路距离过近，...