英国伦敦大学学院工程师以及物理学家开辟出一种新办法，初次胜利在阵列中牢靠地定位单个原子，其靠近100%的精度以及可扩大性可用于制作量子计较机，使其到达险些为零的毛病率，进步了制作通用量子计较机的能够性。相干研讨揭晓在最新一期《先辈质料》杂志上。

　　泰勒·斯塔克博士将样品装入扫描地道显微镜(STM)，用于施行原子级操纵。图片滥觞：伦敦大学学院

　　从实际上讲，量子计较有能够处理传统计较机永久没法处理的庞大成绩。在通用量子计较机中创立量子门的一种办法是将单个原子安排在硅中，冷却到极高温度以连结其量子性子不变，而后用电旌旗暗记以及磁旌旗暗记来操作它们处置信息，就像操作传统计较机中的二进制晶体管来输出0或1同样。

　　在硅晶体中精肯定位单个“杂质”原子，从而操作其量子特征以构成量子比特。这类办法拥有低量子比特毛病率，并以可扩大的硅微电子手艺为根底。尺度办法利用磷作为杂质原子，但因为单个磷原子的定位胜利率仅为70%，因而该体系距成立量子计较机所需的近零毛病率仍有间隔。

　　在本研讨中，研讨职员假定，砷多是一种比磷更牢靠的质料。他们利用一种可以辨认以及操作单个原子的显微镜，将砷原子准确地插入硅晶体中。而后，他们反复这一历程，成立了一个2×2的单砷原子阵列，能够用作量子比特。

　　研讨职员暗示，他们可以以近乎完善的精度将原子安排在硅中，并以一种能够扩大的方法安排原子，这是量子计较范畴的一大前进。他们初次展现了一种完成量子计较机所需精度以及范围的办法。

　　今朝，研讨中开辟的办法需求手动定位每一一个原子，一次一个，这需求多少分钟的工夫。实际上，这一历程可有限反复。但实践上，为了制作通用量子计较机，有须要将这一历程主动化以及产业化。这象征着要创立数百万、数万万以至数十亿个量子比特阵列。该办法需求与以后的半导体工艺高度兼容，并在处理一些工程困难后加以集成。

　　量子计较机的研发，触及多学科穿插范畴，质料学即是此中之一。量子计较机用甚么质料来研制，才气更好地阐扬其潜能？对此，科研职员仍在不竭测验考试以及探究当中。今朝，超导质料、光子质料、原子质料等都属于研制量子计较机的候选质料。能够必定的是，不管接纳哪一种质料，个中心准绳是契合量子计较机的运转纪律。