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解决量子计算中退相干问题的新方法

admin2021-09-09 05:45 195人已围观

简介解决量子计算中退相干问题的新方法

　　物理学家和工程师已经找到了一种方法，来识别和解决商用量子计算中的材料缺陷。由彼得·雅各布森（Peter Jacobson）博士领导的团队发现，在量子计算制造过程中引入的不完美会降低电路的有效性。他说：“超导量子电路正在吸引Google和IBM等行业巨头的兴趣，但广泛的应用受到了‘退相干’的阻碍，这种现象会导致信息丢失”。

　　退相干主要是由于超导电路和硅芯片之间的相互作用--一个物理学问题，以及在制造过程中引入的材料缺陷--一个工程问题共同导致的。Peter Jacobson 表示：“因此，我们需要团结物理学家和工程师来找到一个解决方案”。

　　该团队使用了一种被称为太赫兹扫描近场光学显微镜（THz SNOM）的方法，结合了原子力显微镜与太赫兹光源和探测器。这提供了一个高空间分辨率的组合，可观察小到病毒的细微结构并实现局部光谱测量。

　　Aleksandar Raki? 教授说，该技术通过将光聚焦到金属尖端，实现了在纳米尺度而非宏观尺度的探测。Raki? 教授说：“这为我们了解不完美的位置提供了新的途径，因此我们可以减少退相干，并帮助减少超导量子设备的损失”。

　　他继续表示：“我们发现，常用的制造配方无意中在硅芯片中引入了缺陷，这有助于退相干的发生。而且我们还表明，表面处理可以减少这些缺陷，这反过来又减少了超导量子电路的损失”。

　　Arkady Fedorov 副教授说，这使得该团队能够确定在工艺中哪里引入了缺陷，并优化制造协议以解决这些缺陷。Fedorov 博士说：“我们的方法允许对同一个器件进行多次探测，而其他方法通常需要在探测前将器件切割开来。团队的结果提供了一条改进超导设备用于量子计算应用的途径”。

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