倫敦大學學院在量子計算領域取得突破：原子排列近乎完美

倫敦大學學院的工程師和物理學家在量子電腦製造方面取得了一項重大突破，展示了一種幾乎零失敗率且具有強大可擴展潛力的新工藝。該研究發表在《先進材料》上，詳細介紹了一種可靠的在網格中精確排列單個原子的方法，這項壯舉歷經 25 年的開發才得以實現。 該技術使用矽晶體中的砷原子，並使用專用顯微鏡以近乎完美的精度定位它們。這使得創建具有固有低錯誤率的量子位元成為可能。研究人員創建了一個 2x2 的單砷原子陣列，準備成為量子位元。 該研究的主要作者，倫敦大學學院電子與電機工程系的泰勒·斯托克博士評論說：“目前正在開發的最先進的量子計算系統仍在應對減輕量子位元錯誤率和擴大量子位元數量的雙重挑戰。可靠的、原子級精確的製造工藝可以促進可擴展的矽基量子電腦的構建。” 該研究的資深作者，倫敦大學學院電子與電機工程系的尼爾·柯森教授說：“以近乎完美的精度將原子放置在矽中，並且以我們可以擴大規模的方式進行，這對於量子計算領域來說是一個巨大的里程碑，這是我們第一次展示了一種實現所需精度和規模的方法。” 雖然目前的方法需要手動放置原子，每個原子需要幾分鐘，但作者認為矽半導體行業可以為自動化和工業化該過程做出貢獻。這一進步標誌著朝著構建能夠解決傳統電腦無法解決的複雜問題的實用量子電腦邁出了關鍵一步，它利用了量子力學原理，如疊加和糾纏。該方法預計與目前的半導體工藝高度相容。