
量子計算機可能最終可能與普通計算機相似,至少在構造期間!
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矽是計算的基石。它的特性和豐富性使它變得如此。您正在使用使用矽芯片的設備上閱讀此信息。量子計算機是計算中的下一個巨大飛躍,能夠進行計算,甚至我們最強大的超級計算機可以做。而且它們可能仍基於矽,但有一個扭曲:它可能需要具有以前沒有達到的純度。人類現在可以生產這種矽。
手頭的問題是,矽通常以三種形式發現:矽28,矽29和矽-30。這些被稱為同位素。 Silicon-28的核中有14個質子和14個中子,並且是更常見的類型,佔自然界中所有矽的92.2%以上。另外兩個分別具有一個和兩個額外的中子,佔天然矽的4.7%和3.1%。
計算機芯片中矽29和30的存在沒什麼大不了的。但是情況有所不同量子計算。所有這些都歸結為量子位的連貫性或Qubits。這就是量子計算機保持無錯誤的能力。 Qubits非常容易受到環境的影響,因此它們通常接近絕對零。
事實證明,Silicon-29中的額外中子足以與連貫性混亂,從而在量子芯片中造成錯誤。通過在芯片上拍攝一束矽28原子,研究團隊能夠將矽29的存在從4.5%降低到百萬分之2(0.0002%)。
“當前日常計算機中的電子芯片包括數十億晶體管組成 - 這些芯片也可用於為基於矽的量子設備創建Qubits。創建高質量矽Qubit的能力部分受到迄今為止的純度,迄今為止使用的矽起始材料的純度是由所使用的矽起始材料的純度。在這裡,我們在這裡表明,我們在這裡表明了這一問題。陳述。
墨爾本大學的戴維·傑米森(David Jamieson)教授補充說:“其他人正在嘗試替代方案,但我們認為矽是量子計算機芯片的主要候選者,可以使可靠的量子計算所需的持久連貫性。”
一些量子計算機一直在使用1,000噸,但是量子相干性僅用於毫秒,因此它們的潛力仍然有限。以前使用的純淨矽較少用於保持連貫性一個量子的30秒,尚未打破的唱片。
Jamieson解釋說:“現在我們可以生產出極其純淨的矽28,我們的下一步將證明我們可以同時為許多量子)維持量子相干性。只有30噸的可靠量子計算機將超過當今超級計算機在某些應用中的功率。”
該研究發表在通信材料。