澳大利亚研究委员会 信用:Pixabay/CC0公共域 一项新的研究表明，解决运行速度/相干性权衡的方法存在漏洞，量子位有可能扩大到微型量子计算机
据预测，量子计算机比今天的“经典”计算机功能更强大
制造量子比特的一种方法是利用电子的“自旋”，它可以指向上或下
为了使量子计算机尽可能的快速和节能，我们希望只用普通电极施加的电场来操作它们
虽然自旋通常不与电场“对话”，但在某些材料中，自旋可以间接与电场相互作用，这是目前量子计算中研究的最热门的材料
使自旋能够与电场对话的相互作用被称为自旋轨道相互作用，并一直追溯到爱因斯坦的相对论
量子计算研究人员的恐惧是，当这种相互作用很强时，运行速度的任何增加都会被相干性的损失所抵消(本质上，我们可以保存量子信息多长时间)
“如果电子开始与我们在实验室中施加的电场对话，这意味着它们也暴露在任何材料中不需要的、波动的电场中(统称为“噪声”)，这些电子脆弱的量子信息将被破坏，”领导理论路线图研究的米蒂·卡尔瑟教授(UNSW/舰队)说
“但是我们的研究表明这种担心是不合理的
" “我们的理论研究表明，解决方案是通过使用空穴来实现的，空穴可以被认为是没有电子，表现得像带正电的电子
" 通过这种方式，量子比特可以被制成对来自固体背景的电荷波动具有鲁棒性
此外，量子位对这种噪声最不敏感的“最佳点”也是它可以最快运行的点
“我们的研究预测这样一个点存在于每一个由空穴组成的量子比特中，并为实验学家在他们的实验室中达到这些点提供了一套指导方针，”米蒂说
达到这些点将有助于尽可能长久地保存量子信息的实验努力
这也将为“扩大”量子比特提供策略——也就是说，建立一个可以作为微型量子计算机工作的比特“阵列”
量子计算和通信技术中心(CQC2T)的斯文·罗格教授说:“这一理论预测对于扩大量子处理器的规模至关重要，而且已经进行了首次实验。”
" “我们最近在硅中使用受体进行的空穴量子位实验已经证明了比我们预期的更长的相干时间，”不列颠哥伦比亚大学的教授说
“令人鼓舞的是，这些观察建立在坚实的理论基础上
空穴量子位的前景确实很光明
" 这篇题为“超快、高相干锗空穴自旋轨道量子比特的最佳工作点”的论文发表在2021年4月的《自然》杂志上
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