“迄今“最安静”半导体量子比特问世”

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澳大利亚新南威尔士大学的研究人员在最新一期的《先进材料》杂志上写道，他们开发了迄今为止安静噪声最低的半导体量子比特，为进一步开发大规模纠错量子计算机奠定了基础。

为了使量子计算机执行有用的计算，用量子比特编码的量子新闻的精度必须尽可能达到100%。 硅内原子的电子产生的量子比特有助于科学家开发大规模量子计算机，但硅材料内的缺陷会引起电荷噪声，干扰量子新闻，影响其准确性。 即使材料内杂质少，也会影响电荷噪声的水平。

正如最新研究的第一人鲁比·克兰兹所说，半导体量子位内的电荷噪声是实现大规模纠错量子计算机所需精度水平的第一块虎。

于是，在最新的研究中，克兰茨团队通过减少硅芯片内的杂质，使其中的磷原子远离产生多种噪声的表面和界面，创造了迄今为止噪声水平最低的半导体量子位。

克兰兹说，通过优化硅芯片的制造工艺，获得了此前半导体量子位的最低电荷噪声水平，即10倍的噪声水平。 我们的研究表明，可以将电荷噪声降低到非常低的水平，将对量子位的影响降到最小。

另外，还发现，为了进行执行大规模量子计算所需的无误的计算，2量子比特门的任一量子计算机的核心部件的正确性要求超过了99%。 为了达到这个忠实度的阈值，量子操作必须稳定迅速，米歇尔·西蒙斯率领的队伍最近解释说，可以在1微秒内读出量子比特。

西蒙斯说，通过将这项研究与最新的最低电荷噪声研究结果相结合，硅原子量子位有可能实现99.99%的保真度。 我们致力于开发集几大优点于一体的设备，快速、稳定、准确率高、相干长是迈向全尺寸硅量子解决器的重要一步。

据悉，西蒙斯团队正在使用硅建设商用量子计算机，希望到2023年能够开发出具有10个量子比特的量子集成解决方案的原型。 (记者刘霞)

主编的着重号

量子计算机与经典计算机有很大不同。 例如，经典计算机最基本的单位是由0和1组成的位。 量子计算机是以量子比特为基础的新闻单元，量子比特可以是0也可以是1。 量子计算机的研究开发至今仍面临着量子比特的忠实性和量子相干性的维持等几个核心课题。 这里，上述研究的意义在于，降低半导体量子位的电荷噪声，提高其保真度，这在克服量子计算机研究开发的核心课题上又迈出了更大的一步。