设备的假色SEM;紫色和绿色标记铝门。 (王国)
他们要实现任何接近其最大潜力的事情需要一段时间,我们可以按照常规(经典)计算机的方式使用它们。但是,那一刻现在已经靠近了,因为科学家已经纠缠了三个Qubits一起在一块硅上一起运行。
这是有史以来第一次完成,硅材料很重要:这就是当今计算机内部的电子产品所基于的,因此这是另一个进步弥合差距在量子和经典计算领域之间。
Qubits是常规计算机内标准位的量子等效物:它们可以一次代表几个状态,而不仅仅是1或0,从理论上讲,这意味着计算能力的指数增加。
真正的魔术会发生在这些量子位被纠缠或将其紧密地连接在一起时。
随着计算能力的增加,增加量子位的添加意味着更好的误差校正 - 使量子计算机保持足够稳定以在研究实验室之外使用它们的关键部分。
“两小时的操作足以执行基本的逻辑计算,”作为物理学家Seigo Tarucha说,来自日本的Riken研究所。
“但是,一个四分之一的系统是用于扩展和实施误差校正的最小单元。”
研究人员说,使用硅点作为量子位的基础,这意味着可以对它们进行高水平的稳定性和控制。硅还使扩大这些系统更加实用,这是团队将来渴望做的事情。
该过程涉及将两个量子位纠缠起来,首先是一个被称为两个Qubit的门(量子计算机的标准构建块)。然后将该门与第三个Qubit结合使用,高度高达88%(衡量了系统的可靠性)。
每个量子硅点都容纳一个电子,其旋转和旋转状态进行编码。该设置还包括一个集成的磁铁,使每个量子位都可以使用磁场分别控制。
本身,这不会突然放置计算机的数量例如,在我们的桌子上 - 例如,设置仍需要超冷的温度才能运行 - 但与其他进步我们看到的,这无疑是向前迈出的一大步。
更重要的是,研究人员认为,量子硅点还可以将越来越多的Qubit在同一电路中链接在一起。全尺寸量子计算机可能比我们想象的要近。
“我们计划使用三量Qubit设备来证明原始误差校正,并用十个或更多量子的设备制造设备,”塔鲁萨说。
“然后,我们计划开发50至100吨,并实施更复杂的错误纠正协议,为十年内通往大规模量子计算机的方式铺平了道路。”
该研究已发表在自然纳米技术。