澳大利亞在單個(gè)原子中實(shí)現(xiàn)多重方式編碼量子信息

澳大利亞新南威爾士大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)宣布，可在硅芯片內(nèi)的單個(gè)原子中以四種方式編碼量子信息。相關(guān)研究成果已發(fā)表在《自然通訊》。

量子信息是關(guān)于量子系統(tǒng)“狀態(tài)”所帶有的物理信息。研究人員選擇銻原子來(lái)編碼量子信息，用簡(jiǎn)單的量子位制造（耦合）其中四個(gè)量子態(tài)達(dá)到相同數(shù)量的狀態(tài)。研究人員表示，團(tuán)隊(duì)借鑒多年來(lái)的研究成果，建立了不同的量子控制方法，并證明在同一原子內(nèi)所有方法都是可行的。首先，驗(yàn)證了可通過(guò)振蕩磁場(chǎng)控制銻的電子（2012）；隨后使用磁場(chǎng)來(lái)操縱銻核自旋；第三種方法是使用電場(chǎng)控制銻原子核（2020）；第四種方法是使用“觸發(fā)器”量子位的電場(chǎng)來(lái)同時(shí)控制銻核和電子（2023）。最新實(shí)驗(yàn)表明，以上四種方法都可應(yīng)用于相同架構(gòu)的同一硅芯片中，為量子計(jì)算芯片設(shè)計(jì)提供更大靈活性。

下一步，研究團(tuán)隊(duì)利用銻原子巨大的計(jì)算空間來(lái)執(zhí)行較普通量子位復(fù)雜得多的量子運(yùn)算——在原子內(nèi)編碼一個(gè)“邏輯”量子位，以獲得足夠的冗余來(lái)檢測(cè)和糾正發(fā)生的錯(cuò)誤。

本文摘自國(guó)外相關(guān)研究報(bào)道，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。

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