作者:QuTech 该图像显示了电荷传感器测量的信号，科学家已经将信号值映射到颜色
不同的颜色对应量子点阵列上电子的不同配置
黑线对应于电子的跃迁，其中黑色对角线对应于级联跃迁
信用:C
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van Diepen 创造一台强大的大规模量子计算机依赖于一个巧妙的设计，使得许多量子比特(量子计算机的组成部分)可以被控制和读出
由杜德夫特和TNO合作的QuTech公司的研究人员发明了一种新的读出方法，这是迈向这种大规模量子计算机道路上的重要一步
他们今天在《自然通讯》上发表了他们的发现
比如推倒多米诺骨牌 “我们新的读出方法是基于一种现象，这种现象我们从小就知道:推倒多米诺骨牌，”萨亚克·范·迪彭博士说
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列文·范德斯本小组的研究员和这篇文章的主要作者
“第一次转变会引发第二次转变，第二次转变会引发第三次转变，以此类推——就像多米诺骨牌在连锁反应中倒下一样
“考虑到多米诺骨牌效应的影响，团队发明了一种新的读出方法
它将能够克服向大规模量子计算机升级所涉及的一个主要挑战:量子位连接(将许多量子位连接在一起的能力)
量子点阵列中的自旋量子位 范德斯本团队构建量子计算机的方法是基于量子点阵列中所谓的自旋量子位
量子点是非常小的岛，每个岛可以限制一个或多个电子，并通过隧道耦合到它们的邻居
电子的自旋就像一个量子位
量子点中的自旋量子位通过一个非常灵敏的检测器读出，该检测器测量其环境中的电荷
范·迪潘:“电荷传感器工作得很好，但只是局部的:它们需要靠近它们测量的电荷
因此，将目前的方法扩大到大量互连的量子位将限制量子位的连通性，因为我们需要将传感器放置在所有量子位附近
" 远距离传输量子信息 科学家们发明的新读出方案确保即使是远离电荷传感器的自旋量子位也能被高精度读出
博士后、该论文的第二作者萧子勤说:“我们的读出方法是基于电荷相互作用的事实
因此，第一次电荷跃迁可以触发其他电荷跃迁——形成级联跃迁
" 在这种级联跃迁发生之前，研究人员首先必须确保电子对这些跃迁变得敏感——就像多米诺骨牌必须直立放置才能倒下一样
范·迪潘:“我们通过一种叫做自旋-电荷转换的方法来触发第一次电荷跃迁，其中一个特定的自旋状态将导致电荷跃迁
这引发了一连串的跃迁，使我们能够读出远离传感器的电荷自旋
" 科学家们希望致力于开发量子计算机的其他研究小组和行业将从实施读出方法中受益，并以他们的发现为基础
通过这种方式，通往大规模量子计算机的道路上的挑战可以一个接一个地被克服——就像推倒多米诺骨牌一样
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