伦敦大学学院在量子计算领域取得突破：原子排列近乎完美

伦敦大学学院的工程师和物理学家在量子计算机制造方面取得了一项重大突破，展示了一种几乎零失败率且具有强大可扩展潜力的新工艺。该研究发表在《先进材料》上，详细介绍了一种可靠的在网格中精确排列单个原子的方法，这项壮举历经 25 年的开发才得以实现。 该技术使用硅晶体中的砷原子，并使用专用显微镜以近乎完美的精度定位它们。这使得创建具有固有低错误率的量子比特成为可能。研究人员创建了一个 2x2 的单砷原子阵列，准备成为量子比特。 该研究的主要作者，伦敦大学学院电子与电气工程系的泰勒·斯托克博士评论说：“目前正在开发的最先进的量子计算系统仍在应对减轻量子比特错误率和扩大量子比特数量的双重挑战。可靠的、原子级精确的制造工艺可以促进可扩展的硅基量子计算机的构建。” 该研究的资深作者，伦敦大学学院电子与电气工程系的尼尔·柯森教授说：“以近乎完美的精度将原子放置在硅中，并且以我们可以扩大规模的方式进行，这对于量子计算领域来说是一个巨大的里程碑，这是我们第一次展示了一种实现所需精度和规模的方法。” 虽然目前的方法需要手动放置原子，每个原子需要几分钟，但作者认为硅半导体行业可以为自动化和工业化该过程做出贡献。这一进步标志着朝着构建能够解决传统计算机无法解决的复杂问题的实用量子计算机迈出了关键一步，它利用了量子力学原理，如叠加和纠缠。该方法预计与当前的半导体工艺高度兼容。