Flip Flop Qubits：激进的新量子计算设计发明

新南威尔士大学的工程师发明了一种全新结构的量子计算，基于新的触发器的量子比特，使得量子芯片的大规模生产，大大简化。

澳大利亚新南威尔士大学的工程师们发明了一种基于新的“触发器量子位”的量子计算新体系，它有望使大规模制造量子芯片比想象中更便宜更容易。SMT贴片加工

新的芯片设计，在《自然通讯》杂志上详述，允许硅量子处理器，可以在没有其他方法所需的精确原子位置的情况下进行放大。重要的是，它使量子比特（或“量子比特”）–单位的基本信息在量子计算机中，–放几百纳米除了仍然耦合。

设计是由Andrea Morello领导的小组认为，项目经理在新南威尔士大学的研究中心量子计算和通信技术（cqc2t），谁说的新设计制造应该很容易在今天的技术达到。

作者Guilherme Tosi，在cqc2t研究员，发展有和共同作者Fahd Mohiyaddin的创业理念，Vivien Schmitt和Stefanie Tenberg cqc2t，与美国的合作者Rajib Rahman和普渡大学的Gerhard Klimeck

“这是一个精彩的设计，像许多这样的概念上的飞跃，令人惊异的是，没有人想到过，”Morello说。

“吉尔赫姆和团队已经发明是定义一个“自旋量子比特的使用电子和原子核的一种新方法。关键的是，这种新的量子比特可以用电信号来控制，而不是用磁信号来控制。电气信号分配和定位在电子芯片更加容易。”

托西说，所有的自旋为基础设计了硅量子比特的预期将面临球队开始建立大型阵列的量子比特的挑战：需要空间，他们在距离只有10-20纳米，或只是50个原子分开。

“如果他们太近，或太远，量子比特的量子计算机–是如此特殊–不会发生之间的“纠缠”，”托西说。

在UNSW已经引领这个世界，在这个规模使自旋量子比特的研究人员Morello说。“但是如果我们想让百万比特如此接近的数组，这意味着所有的控制线，控制电路和读出设备也必须在纳米尺度制造，并与间距和密度的电极。这个新概念提出了另一个途径。”

在光谱的另一端超导电路–追捧，例如，由IBM和谷歌–和离子阱。这些系统体积大，制作容易，目前正引领着可以操作的量子比特的数量。然而，由于它们的尺寸较大，从最长远的角度来看，他们可能会遇到挑战，在组装和操作数以百万计的量子比特时，这是最有用的量子算法所要求的。

“我们新的基于硅的方法坐在可爱的地方，”Morello说，一个大学教授的量子工程。“比起原子尺度器件，它更容易制造，但仍然允许我们在一平方毫米的地方放置一百万个量子位。”

在Morello的团队利用单原子量子比特，并比较新的设计应用，硅芯片上覆盖有一层绝缘的氧化硅，上面是一个金属电极，在接近绝对零度，在一个非常强大的磁场的情况下温度模式。

的核心是一个磷原子，从Morello的团队曾用电子和原子核的功能建立两量子比特。这些单独的量子位元显示了世界记录的相干时间。

托西的概念上的突破是一个全新的量子比特的创作，用原子核和电子。在这种方法中，当电子自旋下降，核自旋上升时，量子比特“0”状态被定义，而当电子自旋上升，核自旋下降时，“1”态即为电子态。