MIT开发128Qubits整合人造原子光子晶片、一种扩张量子运算新方法 https://bit.ly/3gZaGL9 麻省理工学院（MIT）的研究人员已经开发出一种制造与整合光子电路的“人造原子（ Artificial Atoms）”制程，进而可以生产出同类最大的量子晶片。这项成就标志着可扩 张量子处理器性能领域的转捩点。 基本上，建造量子电脑需要数百万颗量子处理器，以目前方式的确难以达成。未来透过这 项新研究，将可根据需求扩张到所需的量子处理运算能力，这也为未来量子运算带来可行 的方法。 传统电脑是使用0和1的位元方式来处理和储存资讯，然而量子电脑则是使用量子位元来运 行。这使得量子电脑可以同时执行多个运算，从而解决传统电脑难以解决的问题。 新开发晶片的量子位元是由钻石空缺（Diamond Defect）制成的人造原子，可以用可见光 和微波来驱使其发出携带量子资讯的光子。MIT研究人员决定采用模组化和混合方法，而 不是尝试完全用钻石建构大型量子晶片。主要原因在於他们期望将这些小晶片逐个整合到 另一个晶片中，从而将这些小晶片连接到更大的装置中。因而，将精心挑选的包含多个基 於钻石的量子位元之量子微晶片放置在氮化铝光子的积体电路之上。 其实，在过去的20年的量子工程中，制造与整合电子产品相当的人造量子位元系统一直是 最终的愿景。即使在这之前已经取得了显着的进展，但迄今为止，制造和材料复杂性使得 每个光子系统仅仅能够产生两到三个发射器。透过这种混合方式，其能够建构一个128量 子位元(Qubits)的系统，这是截至目前为止最大的整合人工原子光子晶片。 从技术角度切入，这一结果是令人非常振奋的研究。因为能够在光子平台上获得稳定的发 射器，同时保持非常好的量子记忆是非常重要的一步。 此外，这种晶片设计中的量子位元不必一定是要采用特定的钻石色中心。亦可以选择其他 类型的钻石色中心、其他半导体晶体（如：碳化矽)中的原子空缺、某些半导体量子点、 或者晶体中的稀土离子等。 接下来的下一步就是找到一种方法进行自动化制程。唯有透过这样做，才能够生产出更大 的晶片，这对於模组化量子电脑和长距离传输量子位元的多通道量子中继器是不可或缺的 。 ----------------------------- MIT成功开发整合光子电路的人造原子，建造了目前最大的人工原子光子晶片，有助於量 子运算未来的发展。 --

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