硅量子计算又创两项新纪录

    来自澳大利亚新南威尔士大学同一个实验室的两个研究团队，同时找到了发挥量子计算机超级计算能力的直接解决方案。两团队分别创造出两种量子比特（建造量子计算机的基石），每种量子比特处理数据的精确率都能达到99％以上。两个成果同时发表在今天出版的《自然·纳米技术》杂志上。

    据物理学家组织网10月13日（北京时间）报道，两个研究团队都隶属于澳大利亚研究委员会（ARC）的量子计算机通讯技术卓越中心。该中心在世界上第一次实现硅片单原子自旋量子比特。2012年和2013年《自然》杂志对此均有报道。

    现在，德鲁拉克团队制造出“人造原子”量子比特，所使用的设备跟制造电脑、手机等电子产品中硅晶体管的设备几乎没有实质区别。与此同时，该大学电子工程及通信学院的助理教授安德里亚·莫雷洛领导的团队，一直致力于把“天然”磷原子量子比特的性能推向极限——运行准确率已接近99.99％，这意味着每10000个量子运行过程中，只有一次错误。

    自然原子和人造原子量子比特的高准确率运行，都需要将原子放置在经过特殊纯化的、只包含硅－28同位素的超薄硅片中。这个同位素绝对没有磁性，也不会像自然硅那样干扰量子比特。据介绍，这种特殊纯化硅由日本庆应大学伊藤教授提供给团队。

    此外，莫雷洛团队还创造了单原子量子比特在固态下“相干时间”的最新纪录。“相干时间”是测量量子信息保存时长的单位。相干时间越长，越容易执行更复杂的计算。研究人员在磷原子核中存储超过30秒的量子信息。莫雷洛说：“在量子世界中，半分钟就是永恒了。直到今天，都几乎没人相信，能保持‘量子叠加态’如此长的时间，而且使用的仅仅是一般晶体管的修改版本。”

    接下来，研究者要制造高度精确的量子比特对。大型量子计算机可能包含数千甚至数百万由自然原子和人工原子共同组成的量子比特对。