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量子纠缠态
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科学家让两个原子核实现“远距离聊天”
科技日报· 2025-09-19 00:40
【总编辑圈点】 团队此次通过让每个原子核与一个独立的电子耦合,再让这两个电子在空间中相互作 用,从而实现原子核之间的远距离通信。此前,原子核就像被关在隔音房间里的个体,虽然 同处一室时对话清晰,但无法与外界沟通。现在,团队相当于给了它们一部"电话",可与其 他房间进行通话。每个房间依然安静、隔离良好,但交流范围却大大扩展。 实验中,两个原子核相距约20纳米(仅为人头发丝直径的千分之一)。团队解释称,这 听起来微小,但如果将原子核放大到一个人的大小,它们之间的距离相当于悉尼与波士顿之 间的跨度。更重要的是,20纳米正是当前用于制造手机和电脑芯片的现代硅技术标准尺度。 测试中,团队利用日本庆应义塾大学提供的超纯硅晶圆,将磷原子精准植入芯片。 基于原子核自旋的硅量子计算机,正在规模化道路上前进,此次成果扫清了一个最大障 碍,且新方法既稳健又可扩展。目前实验仅使用两个电子,未来可引入更多电子,实现相互 作用的快速、精确开关。 一组国际科学家团队在量子计算领域取得重大突破:首次利用两个原子核的自旋实现 了"量子纠缠态",让原子核实现了"远距离聊天"。这一纠缠是量子计算机超越传统计算机的 核心资源,显示出利用现有半导体技 ...
向构建大规模量子计算机迈出关键一步 科学家让两个原子核实现“远距离聊天”
科技日报· 2025-09-18 23:55
量子计算技术突破 - 国际科学家团队首次利用两个原子核自旋实现量子纠缠态 使原子核实现远距离通信 该纠缠是量子计算机超越传统计算机的核心资源 [1] - 研究专注于利用植入硅芯片中磷原子核自旋编码量子信息的技术路径 该路径此前被认为难以扩展 [1] - 团队通过让每个原子核与独立电子耦合 再使两个电子在空间相互作用 实现原子核间远距离通信 该方法既稳健又可扩展 [2] 技术性能指标 - 量子信息可在原子核中保持超过30秒 在量子尺度上属于非常长的时间 [1] - 量子逻辑操作错误率低于1% [1] - 实验中两个原子核相距约20纳米 相当于当前手机和电脑芯片制造采用的现代硅技术标准尺度 [2] 产业化应用潜力 - 显示出利用现有半导体技术和制造工艺打造未来量子芯片的巨大潜力 [1] - 使用日本庆应义塾大学提供的超纯硅晶圆 将磷原子精准植入芯片 [2] - 基于原子核自旋的硅量子计算机正在规模化道路上前进 新方法扫清了最大障碍 [2] - 目前实验仅使用两个电子 未来可引入更多电子实现相互作用的快速精确开关 [2]