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《賽特科技日報》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） 英國倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）的研究團隊在量子計算機制造領(lǐng)域取得重大進展，開發(fā)出一種新型制造工藝，幾乎實現(xiàn)零故障率，并展現(xiàn)出強大的可擴展?jié)摿Α＿@項發(fā)表于《先進材料》（ Advanced Materials）期刊的研究，首次提出精確定位單個原子的可靠方法，攻克了困擾學(xué)界25年的難題。 量子計算機理論上能解決傳統(tǒng)計算機無法處理的復(fù)雜問題。其中一種方案是利用硅晶體中的單原子作為量子比特（Qubit），通過電磁場控制其量子態(tài)。量子計算機借助量子疊加和量子糾纏等特性，可同步評估海量可能性，大幅提升計算效率。然而，現(xiàn)有技術(shù)尚未實現(xiàn)規(guī)模化與低錯誤率的雙重目標(biāo)。 傳統(tǒng)方法采用磷原子作為硅基量子比特材料，但單原子定位成功率僅70%，難以滿足需求。UCL團隊創(chuàng)新性地選用砷原子替代磷原子，利用原子級顯微鏡精確定位，成功構(gòu)建2×2砷原子陣列，定位精度達97%，并有望進一步提升至100%。 目前該技術(shù)仍需人工逐個定位原子，每個原子耗時數(shù)分鐘。要實現(xiàn)通用量子計算機，需制造包含數(shù)百萬甚至數(shù)億量子比特的陣列，因此必須實現(xiàn)工藝自動化與工業(yè)化。研究人員指出，該技術(shù)與現(xiàn)有硅半導(dǎo)體工藝高度兼容，未來可依托規(guī)模5500億美元的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)推動發(fā)展。 這一突破標(biāo)志著量子計算領(lǐng)域的重大里程碑，首次驗證了原子級精確制造的可擴展性。盡管仍面臨工程挑戰(zhàn)，但這項研究為通用量子計算機的實現(xiàn)奠定了堅實基礎(chǔ)。 |
