【科研突破】UNSW科学家扫清打造硅量子计算机最后障碍

澳大利亚新南威尔士大学

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UNSW | 科研突破

澳大利亚新南威尔士大学的工程师团队首次使用硅材料建成量子逻辑门，使得两个量子比特信息之间的计算成为可能，从而为打造硅量子计算机扫清了最后一道障碍。如果将量子计算机想像成一座宏伟的大厦，那新南威尔士大学的这一成果就是制成了建设这座大厦的砖头。工程师团队首先对传统的硅材料晶体管进行了改造，令其可以产生量子字节，然后利用这些改制的晶体管，搭建了逻辑门。结果发现，携带信息的两个量子按照要求进行了“对话”。这项研究突破在权威学术期刊《自然》上发表。该团队负责人、新南威尔士大学卓越教授安德鲁·杜拉克（Andrew Dzurak）表示，此次科研成果将成为重大转折。“我们展示了两个量子比特逻辑门——量子计算机的关键组装模块——而且具有重要意义的是，是在硅材料中实现的。” 就传统计算机而言，数据以二进制来表示，永远处于0或者1的状态。然而，一个量子比特能够同时以这两种状态存在，即叠加状态。一个量子比特操作通过平行运作的多个计算来探索量子的奇异世界。安德鲁·杜拉克说：“要想实现量子计算机的话，运行一个及两个量子比特计算的能力是必须的。” 在此之前，使用硅材料让两个量子比特彼此“对话”是不可能完成的任务，但新南威尔士大学的团队首次做到了。这项突破意味着打造超级硅量子计算机所需的最终物理组件已经实现，工程师终于可以开始设计，打造一个能正常运作的量子计算机，利用亚原子粒子的神奇特性来解决当今最快超级计算机都无法企及的计算难题。新南威尔士大学工程学院院长马克·霍夫曼（Mark Hoffman）教授对此表示，新南威尔士大学这支工程师团队的科研成果将成为转折点，有望让量子计算机从理想的理论变为改变人类未来的现实。