用常规技术制作非常规计算机

为了建造量子计算机,研究人员从研究转向成熟的硅制造技术,目前在电子行业的应用。
量子比特或量子比特被用来存储量子信息,是量子计算机的基本组成部分。与传统计算机使用的传统比特不同,量子比特可以同时为1和0。制作一个功能齐全的量子计算机需要连接大量的1亿或更多的量子比特。
目前的制造技术制备硅金属氧化物半导体场效应晶体管––(MOSFET)是现代计算机的心脏也可以用来整合比特流电子放大量子器件和量子计算带来更接近成为现实提供了潜在的。
Keiji Ono and colleagues from the RIKEN Center for Emergent Matter Science and the Toshiba Corporation in Japan, in collaboration with researchers from the United States, are investigating the properties of qubits produced by imperfections or defects in silicon MOSFETs. 特别是,他们正在探索开发与当前制造技术兼容的量子计算设备的潜力。
“像IBM和谷歌这样的公司正在开发使用超导体的量子计算机,”Ono解释说。相反,我们正试图开发一种基于目前用于制造计算机和智能手机的硅制造技术的量子计算机。这种方法的优点是它可以利用现有的工业知识和技术。”
将硅MOSFET冷却到1.6开尔文(271.6摄氏度)后,研究人员测量了磁场和微波场下的电学特性。他们发现,当硅MOSFET既不完全打开也不关闭时,硅MOSFET中的一对缺陷在附近形成两个量子点。这种“双量子点”从点中电子的自旋产生量子比特。它还产生了可以用来控制这些量子位的量子效应。
这些观测是控制硅量子比特中量子态的重要一步,为利用现有的制造技术耦合量子比特和制作量子器件铺平了道路。
研究人员打算提高这种现象发生的温度。Ono说:“这项工作的温度比先前报道的要高一个数量级。”。因此,我们未来研究的一个重要方向将是在更高的温度下,例如10或100开尔文,甚至在室温下达到同样的结果。