2016年，诺贝尔物理学奖表彰他们在超导体和超流体方面的工作，其中包括对物质的相当奇怪的相的解释。
现在，他们的发现有了实际应用——将电气元件缩小到有助于达到可能使它们有用的规模。
去年年底，在与美国斯坦福大学的合作中，悉尼大学和微软的科学家团队使用了物质的相——拓扑绝缘体- 将称为循环器的电子元件缩小 1,000 倍。
对于将更多量子位压缩到足够小的空间中来说，这是一个超级好消息。
如果您错过了 2016 年的大惊小怪，三位物理学家因发现在某些条件下某些材料可以轻松地沿着其表面传导电子，但内部仍然是绝缘体而获得了诺贝尔奖。
最重要的是，他们发现了物质在状态之间转变而不会破坏对称性的情况，就像水原子重新排列成冰或蒸汽时发生的情况一样。
当我们将电子元件缩小到几乎原子尺度时，电子在不同维度上的移动方式变得越来越重要。
量子位是一种大块的电子器件，它利用未测量的物质的概率来执行经典计算机无法匹敌的计算。
我们可以制造量子位以多种方式，并且非常擅长将它们串在一起数量越来越多。
但是，将量子位缩小到足够小，以便我们可以将数十万个量子位塞进足够小的空间中，这是一个挑战。
“即使我们今天拥有数百万个量子位，也不清楚我们是否拥有控制它们的经典技术，”大卫·赖利说悉尼大学物理学家、微软Station Q总监。
“实现规模化将需要在量子经典界面发明新的设备和技术。”
一种这样的设备称为循环器，这有点像电信号的环形交叉路口，确保信息仅向一个方向传送。
到目前为止，该硬件的最小版本都可以握在手掌中。
这种情况将会发生改变，因为科学家现在已经证明，由特定拓扑绝缘体制成的磁化晶圆可以完成这项工作，并且尺寸比现有组件小 1,000 倍。
“这种紧凑的循环器可以在各种量子硬件平台上实现，无论使用哪种特定的量子系统，”该研究的主要作者说，爱丽丝·马奥尼。
在许多方面，我们仍处于量子计算机的前真空管和磁带阶段 –他们更有希望比实用。
但如果我们继续看到这样的进步，不久之后我们就会为您带来量子计算机解决问题的消息，这些问题让我们最好的超级计算机喘不过气来。
这项研究发表于自然通讯2017 年 11 月。
本文的一个版本于 2017 年 11 月首次发布。
