UNSW科研天团再创突破！世界首个原子级集成电路降生

UNSW科研天团再创突破！世界首个原子级集成电路降生

UNSW科研天团再创突破！UNSW的量子计算机物理学家团队胜利制造了一个能模仿有机小分子行为的原子级量子处置器。

不只攻克了理论物理学家理查德·费曼在大约60年前提出的应战，还比他们自己的原定计划提早了两年完成。

它标记着打造世界首台量子计算机进程中的严重停顿，表示出UNSW科研团队在控制硅中电子和原子量子态方面史无前例的精深才干。

我们行将踏入未知的世界

在已发表于《自然》期刊的论文中，UNSW硅量子计算公司的科学家们描画了他们是如何模仿聚乙炔这一有机化合物的结构和能量状态的。

聚乙炔由碳原子和氢原子的重复链组成，存在明显的单双碳键交替。

科学家们造了一个由包含10个量子点的链条组成的量子集成电路，用代表单双碳-碳键的精准距离把原子放入硅中，以这种自下而上的方式模仿了聚乙炔分子。

“理查德·费曼曾在上世纪50年代说过，除非你能以同等长度尺度来构建物质，否则将无法了解自然是如何运作的。这正是我们在做的事情。”团队首领、杰出教授米歇尔·西蒙斯（Michelle Simmons）说道。

而选择包含10个原子的碳链并非偶尔，系统中有多达1024个独立电子相互作用，这是在传统计算机能够计算范围之内的。

假如将其增加至20，则有可能使相互作用的数量呈指数级增加，招致传统计算机难以计算。

“我们已接近传统计算机的才干极限，行将踏入未知的世界。它意味着，我们往常能制造更大的超出传统计算机建模才干的装置，研讨此前从未被模仿过的分子。我们将有才干用不同的方式来认知这个世界，从基本上了解大自然的运作方式。”

前无古人 未来可期

这一技术突破的一大先进之处就是其升级扩展才干，电路中运用了更少的组件来控制量子位——量子信息的基本位。

米歇尔·西蒙斯教授解释道，“在量子系统中，你需求某种东西来发明量子位，需求装置中的某种结构来构成量子态。在我们的系统中，原子自身就能发明量子位，所以电路所需的元件就更少。我们只需求6个金属门来控制电子，少于主动装置组件的数量。而大多数量子计算架构都需求简直双倍或更多的数量来使电子移动。”

更少的组件，紧密的排列，从最大水平上减少了对量子态的干扰，使装置有才干升级扩展，制造愈加复杂强大的量子系统。

米歇尔·西蒙斯教授自豪地将这一突破称之为自己职业生活迄今为止的最大成就。

“这是此前从未有人做成的事情。而令我们愈加激动的是，假如对比传统计算机的展开进程，我们估量在未来5或6年里，就应该能完成成果转化。”

发明历史 奠定领军人位置

UNSW校长阿提拉·布朗斯教授（Attila Brungs）盛赞这一科研突破发明了历史。

这不只仅是离打造世界首台量子计算机的雄伟目的更近一步，它同时也稳定了UNSW在量子技术范畴「领军人」的位置。

澳大利亚工业及科学事务部长艾德·胡西克也在宣布这一好音讯时来访UNSW校园，见证了这一历史性时辰。

除了对UNSW科学家们的大加赞扬，他还强调：

澳大利亚人口仅占全球人口的0.3%，但量子研讨占比却抵达了全球的4.2%；

澳大利亚科研人员的量子技术研讨被援用的次数超越全球平均水平的60%；

11所澳大利亚大学的量子技术研讨排名在全球规范之上。

为确保量子计算行业的持续蓬勃展开，澳大利亚政府将拨款400万澳元；资助近20个量子研讨博士名额，支持大学树立普遍的科研及教育协作同伴关系。

等候UNSW科学家们的下一个量子科研突破，等候量子计算机的早日问世！