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新南威尔士大学声称展示了三维原子尺度的量子芯片结构

科技 2019-11-21 13:19:35

新南威尔士大学(UNSW)的科学家宣布,在开发第一台量子计算机的竞赛中又迈出了一步,他们吹嘘有能力制造3D原子级量子芯片。

来自新南威尔士大学量子计算和通信技术英才中心(CQC2T)的研究人员说,他们已经证明,通过使用原子量子比特(Qubit)制造技术,可以在3D设备中构建原子精确量子位。

在米歇尔·西蒙斯教授的带领下,研究人员首次公开展示了一种在3D设计中使用原子级量子位元对齐控制线的体系结构的可行性--新南威尔士大学称这种线本质上是非常窄的线。

此外,该团队还表示,它能够以纳米精度对3D设备中的不同层进行排列,并表明他们可以在一次测量中读出量子位状态--而不必依赖于平均数以百万计的实验--以非常高的保真度。

西蒙斯说:“这种3D设备结构对硅中的原子量子位来说是一个重大进步。为了能够不断纠正量子计算中的错误--这是我们领域的一个重要里程碑--你必须能够并行控制许多量子位元。”

“唯一能做到这一点的方法是使用3D架构,因此在2015年,我们开发了一种垂直纵横交错的体系结构,并获得了专利。然而,在制造这种多层结构的过程中,仍然存在着一系列的挑战。基于这一结果,我们现在已经证明,用我们几年前设想的方式来设计3D技术是可能的。”

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该团队还演示了如何在第一层量子位元之上构建第二个控制平面。

简单地说,CQC2T研究员和发表在“自然纳米技术”上的这项研究的合著者joris kezer博士解释了团队建造了第一架飞机,然后优化了一种技术来在不影响第一层结构的情况下生长第二层。

“在过去,批评人士会说,这是不可能的,因为第二层的表面变得非常粗糙,你将无法再使用我们的精确技术--然而,在本文中,我们证明了我们能够做到这一点,这与人们的预期相反,”基泽补充道。

西蒙斯说,这些团队正在致力于一种大规模的架构,这将最终导致这项技术的商业化。

“尽管距离大规模量子计算机至少还有十年的时间,CQC2T的工作仍处于这一领域创新的前沿。诸如此类的具体成果重申了我们在国际上的强大地位。”

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