双量子比特门是量子打算机的核心组件。西蒙斯团队构建的双量子比特门是两个电子自旋之间的操作。最新研究也是研究职员首次让两个原子量子比特以比以往更靠近的间隔,构建出双量子比特门,并实时可控地不雅观察和丈量其自旋状态。
原子量子比特拥有硅中量子比特相关韶光最长的记录,保真度也最高。在最新研究中,为了利用扫描隧道显微镜精确放置和封装硅中的磷原子,团队首先打算出了两个量子比特之间的最佳间隔(精度高达十亿分之一米),以实现关键操作。最令人愉快的是,他们可以在纳秒级韶光尺度上掌握两个电子之间相互浸染的强度。

此外,他们也能以非常高的精度读取和初始化硅中原子量子比特上单电子的自旋,构建出了一个真正快速、高度精确的双量子比特门,成为基于硅的可升级量子打算机的基本模块。

新南威尔士大学科学院院长艾玛⋅约翰逊教授说:“这是西蒙斯团队主要的里程碑。其下一个紧张目标是构建10比特的量子集成电路,并希望能在3—4年内实现。”
总编辑圈点
量子比特是“0”和“1”的叠加态,在经典打算机看来要算到天荒地老的问题,量子打算机可以分分钟搞定。有不雅观点认为,设计并制造通用量子打算机,是21世纪的“太空竞赛”。要造量子打算机其实困难重重。澳大利亚新南威尔士大学的这支团队已经多次在量子打算研究上取得打破性进展,这次他们构建出快速且具有高精度的双量子比特门,为量子芯片、量子处理器的研发奠定了根本。当然,天下各地的其他团队,也都在以各种方法,致力于实现通用量子打算机这一终极目标。










