原创 研究人员构建出内置错误检测功能、可运行真实算法的硅基量子芯片
创始人
2026-03-30 13:03:33
0

中国研究人员成功展示了一款能够执行全套错误检测逻辑运算的硅基量子处理器,标志着向实用化量子计算迈出关键一步。来自深圳国际量子研究院的团队构建的器件可在处理量子信息的同时进行错误检测,此类功能此前已在超导电路等平台实现,但在硅基领域尚属首次。

量子系统对噪声极为敏感,噪声会引发扰乱计算过程的错误。解决方案之一是将信息编码为可检测并处理此类错误的逻辑量子比特。研究人员表示,其研究表明容错量子计算的关键构建模块现已可在硅材料中实现——这种材料在当代电子工业中应用广泛。

从量子比特到逻辑运算

该处理器通过将磷原子以原子级精度嵌入硅材料中制成,实现了对量子比特的单独操控。团队还开发出减少信号干扰的方法,信号干扰正是量子系统的主要错误来源。

研究人员利用四个量子比特编码出两个可在计算过程中检测错误的逻辑量子比特。该方案使系统能够标记出可能影响计算结果的非必要噪声。

研究展示了完整的操作链条,包括制备错误校验态、执行逻辑运算,并将其应用于算法之中。

为测试系统,团队运行了量子算法来计算水分子的最低能量状态。计算结果与理论值高度吻合,证明该系统能处理实际任务。

运行真实算法

研究人员采用变分量子特征值求解器对水分子进行模拟,所得结果与预期值的偏差微小。这表明该方案未来有望支撑现实世界的量子应用。

该研究还表明,硅基系统可突破仅控制少量量子比特的局限,实现内置错误检测的协同操作。

硅材料因在半导体制造领域的广泛应用,始终是扩展量子计算机规模的有力候选者,这有助于未来更高效地生产量子系统。

团队表示,下一步工作包括提升原子定位精度、进一步降低信号干扰,以及增加单芯片上的量子比特数量。

长期目标则是构建能在保持错误控制的同时执行更复杂计算的大型系统。

该研究成果发表于《自然·纳米技术》。

如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!

相关内容

热门资讯

我国“人造太阳”取得关键突破 ... 央广网北京6月28日消息(记者朱敏 王利)据中央广播电视总台中国之声《新闻和报纸摘要》报道,27日,...
科技股的利好来了!高手看好太空... 周五,在日韩股市跳水的影响下,A股出现大幅回调,4600多只股票下跌,上涨股票仅700多只,不过商业...
停牌前股价大涨!688689,... 6月28日晚间,银河微电(688689)就收购恒泰柯半导体(上海)有限公司(简称“恒泰柯半导体”)事...
银河微电披露资产收购预案 拟全... 停牌半个多月后,国产半导体分立器件厂商银河微电(SH688689,停牌中)拟并购恒泰柯半导体(上海)...
上周半导体主题ETF净流入超2... 在近期震荡行情中,半导体板块表现颇为强势,多只半导体主题ETF场内价格创历史新高。Wind资讯显示,...
原创 尴... 前几天,很多与科技相关的媒体,都在报道称,IBM发布了全球首颗0.7nm芯片。 与IBM上一代发布的...
芯片只涨45美元,苹果反手加价... 曝美光CEO吐槽苹果涨价 @中新经纬:据英国《金融时报》27日报道,六位知情人士透露,为缓解内存芯片...
报道称苹果寻求获准从长鑫存储购... 钛媒体App 6月28日消息,据英国《金融时报》6月27日报道,六位知情人士透露,为缓解内存芯片涨价...
外媒:苹果因内存芯片短缺大幅提... 参考消息网6月28日报道据英国《金融时报》网站6月25日报道,苹果已将MacBook笔记本电脑和iP...