量子競賽加速矽量子晶片的發展

科學家們已經表明， 電子自旋的量子資訊可以傳輸到一個矽量子晶片中的光子。 為了連接晶片上的量子位元並允許擴大到大量的量子位。

代爾夫特理工學院的科學家們再次意識到， 創造更多， 更好， 更可靠的量子處理器的全球競爭正在快速進行。 在與競爭對手的競爭中， 他們表明， 電子自旋的量子資訊可以傳輸到一個矽量子晶片中的光子。 為了連接晶片上的量子位元並允許擴大到大量的量子位， 這一點很重要。 他們的工作今天在“ 科學 ”雜誌上發表。

未來的量子電腦將能夠進行遠遠超出當今電腦容量的計算。 量子疊加和量子比特（量子位）的糾纏使得執行平行計算成為可能。 全世界的科學家和公司都在創造越來越好的量子晶片， 而量子比特越來越多。 代爾夫特的QuTech正在努力研究幾種類型的量子晶片。

熟悉的材料

量子晶片的核心是由矽製成的。

QuTech和Kavli納米科學研究所代爾夫特研究所的Lieven Vandersypen教授解釋說：“這是一個我們非常熟悉的材料。 ”矽在電晶體中被廣泛使用， 因此可以在所有電子器件中找到。 但矽也是量子技術非常有前途的材料。 博士候選人鄭國基：“我們可以利用電場捕獲矽中的單電子作為量子比特（量子位）， 這是一個有吸引力的材料， 因為它確保了量子比特中的資訊可以長時間存儲。

大系統

進行有用的計算需要大量的量子比特， 並且正在向大量提升， 這在世界範圍內提供了挑戰。 研究人員Nodar Samkharadze解釋說：“要同時使用大量量子位元， 他們需要互相連接， 需要良好的溝通。 目前在矽中被捕獲為量子位元的電子只能與其鄰居直接接觸。 諾達爾：“這使得擴大到大量的量子比特變得非常棘手。

”

頸部和頸部的比賽

其他量子系統使用光子進行長距離相互作用。 多年來， 這也是矽片的主要目標。 只有近幾年來， 各種科學家在這方面取得了進展。 代爾夫特科學家現在已經表明， 單電子自旋和單光子可以耦合在矽晶片上。 這種耦合原則上可以在自旋和光子之間傳遞量子資訊。 鄭國基：“把矽片上的遠距離量子位連接起來是重要的， 從而為矽片上的量子位的擴大鋪平了道路。 ”

在下一步

Vandersypen為他的團隊感到自豪：“我的團隊在相對較短的時間內完成了這一成果， 並受到來自全球競爭的巨大壓力。 ” 這是一個真正的代爾夫特突破：“基板是在代爾夫特， 在代爾夫特潔淨室創建的晶片，

並在QuTech進行的所有測量， ”Nodar Samkharadze補充說。 科學家正在努力進行下一步工作。 Vandersypen：“現在的目標是通過光子從電子旋轉到另一個光子的資訊。