致命邂逅,总述:以半导体完成量子核算,dsa

你必定听说过“量子核算机”:人们对它寄予厚望,期望它能打破摩尔定律,带来核算才能的新打破。

但你或许不知道,怎么完成量子核算?

事实上,研讨者现已提出了多个技能思路,可以经过超导电路、离子阱、半导体、金刚石色心,或许光子等各种前言来构建量子比特系统,完成量子核算。针对以上每一种想象,都现已有科学家投身其间,进行了厚实的研讨工作。

在这些技能思路中,半导体量子核算备受喜爱。这是由于传统半导体工艺现已非常老练,假如可以以半导体技能完成量子核算,量子核算机的后续布置将可以愈加顺畅。

美国、欧洲、日本、澳大利亚等地的科学家都进行了相关研讨,他们获得的代表性研讨成果包含:在半导体量子点中制备到达容错量子核算要求的高保真度单量子比特门(2013)、高保真度两量子比特门(2018)以及高速高保真度的比特读出(2018)等,并提出了可扩展的半导体量子芯片计划(2018,图1(b))。

我国科研人员也不甘落后,在近十年中积累了多项半导体量子核算范畴的核心技能。中国科学技能大学郭国平教授研讨组在砷化镓半导体量子点中制备了高速控制的单电荷量子比特(2013)和杂化量子比特(2016),演示了两电荷量子比特的受控非门(2015,图1(a)),并在世界上初次演示了半导体三量子比特的受控操作(2018)。该研讨组还与根源量子核算公司协作,期望经过多项系统性研讨工作,在硅基半导体量子点中进一步进步比特保真度,并探究半导体量子比特的可扩展架构。

近来,中国科学技能大学中国科学院量子信息要点实验室的郭国平教授、李海欧研讨员和博士生张鑫等在《国家科学谈论》(National Science Review, NSR)上宣布总述论文“Semiconductor quantum computation”,总结了根据半导体量子点构建量子比特的不同办法,以及相关的比特初始化、读出和控制方法,并介绍了世界和国内涵单比特和两比特控制上的重要发展。文章剖析了在半导体资料和比特扩展技能等方面面对的应战和解决办法,并展望了半导体量子核算芯片在未来的使用和影响。(来历:《国家科学谈论》)