英國曼徹斯特大學與澳大利亞墨爾本大學合作,研制出一種超純硅,可用于構建高性能量子比特設備。這也是為可擴展量子計算機鋪平道路所需的基本組件。發表在最新一期《自然·通訊材料》雜志上的研究成果,有望定義和推動量子計算的未來。
曼徹斯特大學先進電子材料教授理查德·庫里表示:“這是一項有可能為人類帶來變革技術的關鍵一步,它讓人們有能力處理大規模數據,并能找到解決復雜問題的方法,例如應對氣候變化和醫療保健等領域的挑戰。”
硅是經典計算的基礎材料,被認為是可擴展量子計算機的關鍵解決方案。在過去的60年里,科學家一直在學習如何設計硅以使其發揮出最佳性能。但在量子計算中,這一切都成了問題。
天然硅由3種不同質量的同位素組成——硅-28、硅-29和硅-30。其中硅-29約占硅的5%,會引起“核觸發”效應,導致量子比特丟失信息。
在最新研究中,科學家提出一種新方法,能夠去除硅中的硅-29和硅-30同位素。這種方法制成的硅將成為大規模制造量子計算機的完美材料,并且同時具有高精度。這是世界上最純凈的硅,為創建100萬個量子比特提供了寶貴途徑,這些量子比特甚至可制成針頭大小。
這項新技術為可擴展量子設備的發展提供了清晰的路線圖,并為構建可靠的量子計算機奠定了基礎。其有望在人工智能、安全數據和通信、疫苗和藥物設計以及能源、物流和制造等領域帶來重大技術革新。
作者:張夢然 來源:中國能源報
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