迈出重要一步:首款3D原子级硅量子芯片架构问世

据澳大利亚新南威尔士州大学官方网站近日报道,该大学的科学家已经证明,他们可以在3D设备中构建原子精度量子位,实现精确的层间对准和高精度自旋态测量,最终获得世界上首个3D原子级硅量子芯片架构,这是迈向构建大规模量子计算机的重要一步。

在最新研究中,新南威尔士大学量子计算和通信技术卓越中心教授米歇尔西蒙斯(Michel Simmons)带领研究团队,将原子量子位制造技术应用于多层硅晶体,获得了这种3D原子量子芯片架构 西蒙斯解释道:“对于原子级硅量子位来说,这种3D架构是一个显着的发展。” 为了不断纠正量子计算中的错误也是量子计算领域的一个里程碑,我们必须能够并行控制许多量子位。 实现这一目标的唯一方法是使用3D架构,因此在2015年,我们开发了垂直交叉架构并申请了专利。 然而,这种多层设备的制造仍然面临一系列挑战。 现在,通过新的研究,我们已经证明了我们几年前想象的3D方法是可行的。 "

在新的3D设计中,原子量子位与控制线(非常细的线)对齐 此外,该团队还使3D设备中的不同层能够实现纳米精度对准。他们展示了一种可以实现5纳米精度对准的技术

最后,研究人员还通过单次测量获得了3D器件的量子位输出,而不依赖于数百万次实验的平均值,这有望促进该技术的进一步升级。

Simmons教授说,虽然大规模量子计算机还有至少10年的时间,但我们正在系统地研究大规模架构,这将最终使我们实现技术的商业化。 (记者刘霞)