有一个新的量子计算记录：硅中 6 量子位处理器的控制：

在实现完全可操作且功能强大的量子计算机的过程中，又打破了一项记录：完全控制硅中的 6 量子位量子处理器。

研究人员称其为“重要垫脚石”

量子位（或量子位）是经典计算位的量子等价物，只有它们才有可能处理更多信息。多亏了量子物理学，它们可以同时处于两种状态，而不仅仅是一个 1 或 0。

困难在于让很多量子比特按照我们需要的方式运行，这就是为什么跳到六很重要。能够在硅中运行它们 – 与当今电子设备中使用的材料相同 – 使该技术可能更具可行性。

“当今的量子计算挑战由两部分组成，”量子计算研究员斯蒂芬菲利普斯说荷兰代尔夫特理工大学。 “开发质量足够好的量子比特，并开发一个 archi允许人们构建大型量子位系统的结构。”

“我们的工作属于这两类。由于构建量子计算机的总体目标是一项巨大的努力，我认为可以说我们在正确的方向上做出了贡献。”

量子位由固定在一个平面中的单个电子构成行，相隔 90 纳米（人的头发直径约为 75,000 纳米）。这行“量子点”放置在硅中，使用类似于标准处理器中使用的晶体管的结构。

六量子比特量子处理器。量子比特s 是通过调整芯片上的红色、蓝色和绿色导线上的电压来创建的。SD1 和 SD2 是极其灵敏的电场传感器，可以检测单个电子的电荷。这些传感器与先进的控制方案相结合，使研究人员能够将单个电子放置在标记为 1-6 的位置，然后将其作为量子位进行操作。 （Philips 等人，Nature，2022 年）

通过仔细改进电子的准备、管理和监测方式，该团队能够成功地控制它们的自旋——实现量子比特状态的量子力学特性。

研究人员还能够按需创建两个或三个电子的逻辑门和纠缠系统，错误率很低。

研究人员使用微波辐射、磁场和电场控制和读取电子自旋的潜力，将它们作为量子位操作，并根据需要让它们相互作用。

“在这项研究中，我们突破了硅中量子位的数量，并实现高初始化保真度、高读出保真度、高单量子位门保真度和高双量子位状态保真度，”同样来自代尔夫特理工大学的电气工程师 Lieven Vandersypen 说。

“但真正引人注目的是，我们在一个创纪录数量的量子比特的单一实验中同时展示了所有这些特性。”

到目前为止，只有 3 量子比特处理器取得了成功内置硅并控制到必要的质量水平——所以我们正在谈论在这种类型的量子位的可能性方面向前迈出的重要一步。

构建量子位有不同的方法——包括在超导体上，更多的量子位一起运行——科学家们仍在寻找可能是最佳前进方向的方法。

硅的优势在于制造和供应链都已经在地方，意思是过渡n 从科学实验室到实际机器应该更直接。工作继续将量子比特记录推得更高。

“通过精心设计，有可能增加硅自旋量子比特数，同时保持与单量子比特相同的精度，”电气工程师 Mateusz Madzik 说，来自代尔夫特理工大学。

“在这项研究中开发的关键构建块可用于在下一次研究迭代中添加更多的量子比特。”

该研究已发表在自然界中。