美国物理学家组织网、英国自然网站9月27日报道,澳大利亚和芬兰3所大学的一个联合研究小组,用硅研制出一种制造量子计算机的关键元件,称之为“单电子识别器”。它能以92%的保真度探测单个电子的旋转状态。

  研究小组由澳大利亚新南威尔士大学电力工程与通讯学院安德烈娅·默洛博士和安德鲁·祝阿克教授领导,墨尔本大学和芬兰阿尔托大学共同参与。为了制造单电子识别器,首次以单个发射的方式测量了硅中一个电子的自旋状态。

  量子比特是一种抽象的量子位,好比传统计算机中的比特值0或1。由于电子有两个截然相反的自旋状态,这正是对量子比特的理想描述。它们和传统比特的不同之处在于:量子比特能同时处在0和1的状态,这就使得它在概念上的赋值更加广泛,从而使量子计算机能成倍提高数据处理速度。

  为了制造量子计算机,必须能实现量子比特状态初始化、单个量子比特任意旋转(写入)、测量其自旋状态改变(读取),并能对至少两个相邻量子比特进行操作,而且所有这些操作都必须高度保真。