物理科技生物学-PHYICA

研究显示使用工复仇者联盟4迅雷厂制造的硅芯片进行量子计算的前景

物理学 2021-10-20 23:59:37

伦敦大学学院 UCL的稀释冰箱

学分:A

阿布鲁西/ UCL 量子位是量子计算的基石,类似于经典计算机中的比特

为了进行无误差的计算,未来的量子计算机可能至少需要数百万个量子比特

发表在《PRX量子》杂志上的最新研究表明,这些计算机可以使用现有的制造工艺用工业级硅片制造,而不是采用新的制造工艺或甚至是新发现的粒子

在这项研究中,研究人员能够隔离和测量硅晶体管中单个电子(量子位)的量子状态,硅晶体管使用类似于制造计算机处理器芯片的“互补金属氧化物半导体”技术制造

此外,发现电子的自旋在长达9秒的时间内保持稳定

下一步是使用类似的制造技术来展示量子位阵列如何相互作用来执行量子逻辑运算

量子运动的联合创始人约翰·莫顿教授(伦敦UCL纳米技术中心)说:“我们正在黑进创造量子位的过程,所以制造智能手机芯片的同类技术可以用来制造量子计算机

“晶体管的发展花了70年才达到今天的计算水平,我们不能再花70年时间去发明新的制造工艺来制造量子计算机

我们需要数百万个量子位和一个超可扩展的架构来构建它们,我们的发现为我们提供了一个蓝图,让我们能够快速实现工业规模的量子芯片生产

" 约翰·莫顿教授坐在稀释冰箱旁边

学分:A

阿布鲁西/ UCL 实验是通过酸碱度进行的

D

学生弗吉尼亚·西里亚诺·特杰尔(伦敦UCL纳米技术中心)和同事在低温实验室工作

在操作过程中,芯片保持在冷藏状态,冷却到高于绝对零度(-273摄氏度)的几分之一度

西里亚诺·特杰尔女士说:“每个学物理的学生都在课本上学到,电子的行为就像具有奇怪量子特性的微小磁铁,但没有什么能让你对实验室里的奇妙感觉有所准备,你可以用自己的眼睛观察单个电子的这种‘旋转’,有时向上,有时向下

作为一名试图理解世界的科学家,同时又是量子计算机发展的一部分,这是令人激动的

" 量子计算机利用通常只能在原子和亚原子水平上看到的物理定律(例如,粒子可以同时在两个地方)

量子计算机可能比今天的超级计算机更强大,能够进行复杂的计算,否则这几乎是不可能的

UCL稀释冰箱

学分:A

阿布鲁西/ UCL 虽然量子计算的应用不同于传统的计算机,但它们将使我们能够在极具挑战性的领域,如药物开发和应对气候变化,以及运输和物流等具有大量变量的日常问题上,更加准确和快速

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