科学家正在开发可用于量子计算机的原子

萨里大学的一组科学家已经开发出一种技术,将单个磷原子困在硅晶体中,并将这些原子定位在固定的网格结构中,这为可靠的量子计算机铺平了道路。

通过萨里大学 2017年7月28日

多亏了萨里大学科学家领导的一个国际团队的工作,量子计算机离实际应用又近了一步。

由Steve Chick博士和物理学教授Ben Murdin领导的团队已经开发出一种让磷原子“跳舞”的方法,这可能是使量子计算机成为可行现实的下一个突破。

这项研究发表在自然通讯报道称,科学家们成功地操纵了硅晶体中的磷原子,控制了它们的形状和大小,实际上是让它们跳舞。

迄今为止,大多数量子计算机都是使用未批量生产的材料制造的,而且通常使用悬浮在真空中的原子。然而,萨里大学的研究团队所采用的技术是将单个磷原子困在硅晶体中,而现有的电脑芯片都是由硅晶体制成的。该团队认为,将这些原子定位在固定的网格结构中可以为可靠的量子计算机铺平道路。

这种策略被称为“表面代码”量子计算,包括将许多原子放在一个固定的网格中,并使用原子的舞蹈运动来控制它们如何相互作用。

当前的计算机,比如台式计算机,使用一系列被称为晶体管的开关来完成计算的关键功能——存储信息和处理信息。量子计算机通过使用原子存储和处理信息来工作,由于量子力学,原子可以同时“关闭”和“打开”。这使得它们能够比我们今天拥有的计算机更有效地处理信息。

奇克和默丁一起领导了这项研究,他说:“我们的实验表明,我们可以控制磷原子的形状和大小,让它们跳舞。“我们的目的是利用这种行为来制造‘门’,控制量子计算机的工作时间和方式。我们先进的控制将有助于使我们的量子计算机更加可靠,即使它们偶尔会出错。经典计算机已经使用了从错误中恢复的方法,但在量子计算机中,这是一个更加困难的问题。

他补充说:“我们也希望使用在计算领域已经很流行的材料,将使量子计算机和当前的计算机相互兼容。”

萨里大学

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-由克里斯·瓦夫拉编辑,制作编辑,控制工程, CFE传媒,cvavra@cfemedia.com.查看更多控制工程工业PC故事