新南威尔士大学 UNSW电机工程学院杨亨利博士和安德鲁·朱拉克教授；电信
信用:UNSW悉尼 世界上正在开发的大多数量子计算机只能在绝对零度以上几分之一的温度下工作
这需要数百万美元的制冷设备，一旦你把它们插入传统的电子电路，它们就会立即过热
但是现在由UNSW悉尼大学的安德鲁·朱拉克教授领导的研究人员已经解决了这个问题
“我们的新成果为现实世界的商业和政府应用开辟了一条从实验设备到负担得起的量子计算机的道路，”朱拉克教授说
研究人员在硅片上的概念验证量子处理器单元工作在1
5开尔文——比谷歌、国际商用机器公司和其他公司开发的使用超导量子位的主要芯片技术高15倍
“这仍然很冷，但这一温度仅用几千美元的制冷就能达到，而不是将芯片冷却到零所需的数百万美元
1开尔文，”朱拉克解释道
“虽然用我们日常的温度概念很难理解，但这种增加在量子世界中是极端的
" 从精确制药到搜索算法，量子计算机在一系列重要问题上的表现有望超过传统计算机
然而，设计一个可以在现实环境中制造和操作的机器人是一项重大的技术挑战
UNSW的研究人员认为，他们已经克服了阻碍量子计算机成为现实的最大障碍之一
在今天发表在《自然》杂志上的一篇论文中，德祖拉克的团队与加拿大、芬兰和日本的合作者一起报告了一个概念验证量子处理器单元，与世界范围内正在探索的大多数设计不同，它不需要在低于1开尔文十分之一的温度下工作
Dzurak的团队在去年2月首次通过学术预印档案宣布了他们的实验结果
然后，在2019年10月，由德祖拉克团队的前博士后研究员门诺·威尔德霍斯特领导的荷兰团队宣布了类似的结果，使用的是2014年在UNSW开发的相同硅技术
世界两端的两个团体对这种“热量子位”行为的证实，导致这两篇论文在今天的《自然》杂志上“背靠背”发表
量子比特对是量子计算的基本单位
像它的经典计算类似物——比特——一样，每个量子位表征两个状态，一个0或一个1，以创建一个二进制代码
然而，与比特不同的是，它可以同时显示两种状态，这就是所谓的“叠加”
由德祖拉克团队开发的晶胞由两个量子比特组成，这两个量子比特被限制在嵌入硅中的一对量子点中
其结果是，扩大规模后，可以使用现有的硅片工厂进行生产，并且不需要数百万美元的冷却
它也更容易与控制量子处理器所需的传统硅芯片集成
例如，一台能够执行设计新药所需的复杂计算的量子计算机，将需要数百万个量子位对，而且一般认为至少需要十年时间
这种对数百万个量子位的需求给设计者带来了巨大的挑战
“每个加入系统的量子位对都会增加产生的总热量，”朱拉克解释道，“增加的热量会导致错误
这就是为什么目前的设计需要保持如此接近绝对零度
" 让量子计算机拥有足够多的量子位，以便在比深空更冷的温度下使用，这一前景令人望而生畏，代价高昂，并将制冷技术推向了极限
然而，UNSW团队已经为这个问题创造了一个优雅的解决方案，通过使用两个量子点之间的电子隧道来初始化和“读取”量子位对
原理验证实验由Dr
来自UNSW团队的亨利·杨，被德祖拉克描述为“杰出的实验主义者”
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