专栏名称: DeepTech深科技

“DeepTech深科技”是与麻省理工科技评论官方独家合作的一个新科技内容品牌。我们专注于关注三个方面：1、基于科学的发现；2、真正的科技创新；3、深科技应用的创新。

量子计算机再次突破，新型量子位稳定性获得10倍提升

DeepTech深科技 · 公众号 · 科技媒体 · 2016-10-25 16:09

正文

请到「今天看啥」查看全文

量子位器件的SEM（扫描电子显微镜）图片：红色代表各种“调频门”（tuning gates），蓝色代表“微波天线”（microwave antenna），黄色代表用于读出自旋态信息的“单电子晶体管”。图片来源：GuilhermeTosi& Arne Laucht/UNSW

莫雷罗团队为此已经进行了长达十年的研究，目前已经能够通过在静态磁场中，利用硅芯片单个磷原子的电子自旋态编码量子信息，建立了 目前量子态叠加保留时间最长的固态器件量子位。

这次，该团队又进一步提高了量子位的稳定性能，提出了新的量子信息编码方法：新型量子位是由单个硅原子的自旋态组成，该原子处于微波频率下不断振荡的高强电磁场中。 当电子与外加磁场耦合后，量子位也被重新定义——量子位的两个状态不再简单是电子的自旋方向，而是相对于耦合磁场的“对称”与“不对称”。

结果十分震撼：由于由微波产生的电磁场不断以高频振荡，任何非同频率的噪声或扰动的最终净效应都为零， 最终获得的量子态叠加保留时长整整提升了10倍！ 具体来说，实验获得的退相时间（dephasing time）为 T _2ρ * =2.4毫秒，相比于标准量子位性能优异10倍，这就使得量子态叠加稳定保留更长时间，从而允许进行更多的计算操作。