单个电子被捕获并控制在 1 K 以上,缓解了量子计算的冷却限制

EeroQ(一家开创氦电子技术的量子计算公司)的研究人员在《物理评论 X》上发表了一篇题为“1 开尔文以上单个俘获电子的传感和控制”的论文,详细介绍了一个重要的里程碑:首次演示了在高于 1 开尔文的温度下控制和检测超流氦中俘获的单个电子。这项工作是使用片上超导微波电路实现的,这是一种与现有量子硬件兼容的方法。

来源:英国物理学家网首页
(a) 充满超流氦的微通道的横截面示意图。 (b) 电子陷阱的电路原理图和假色 SEM 图像。 (c) 氦表面平面静电势 φ(x,y) 的 FEM 计算结果。图片来源:《物理评论 X》(2025)。 DOI:10.1103/vcl7-73ms
物理回顾 X

EeroQ(一家开创氦电子技术的量子计算公司)的研究人员在《物理评论 X》上发表了一篇题为“1 开尔文以上单个俘获电子的传感和控制”的论文,详细介绍了一个重要的里程碑:首次演示了在高于 1 开尔文的温度下控制和检测超流氦中俘获的单个电子。这项工作是使用片上超导微波电路实现的,这是一种与现有量子硬件兼容的方法。

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如今的量子计算机通常需要在接近 10 毫开尔文的超低温下运行,这给散热带来的缩放带来了严峻的挑战。通过证明单个电子可以在高出 100 倍以上(高于 1 开尔文)的温度下被捕获和控制,EeroQ 的结果为更大、更实用的量子处理器开辟了一条新途径。

研究结果还验证了长期以来的理论预测,即氦上的电子可以提供异常纯净和长寿命的量子位,同时减少限制其他方法的极端冷却需求。

EeroQ 联合创始人兼首席科学官 Johannes Pollanen 表示:“这一突破证实,氦上电子量子位有可能在比之前想象的更高的温度下被操纵和读出,从而减少了可扩展量子计算的关键障碍。” “在 PRX 上发表强调了这一进步的科学严谨性和行业重要性。”

超流氦 更多信息: DOI:10.1103/vcl7-73ms

期刊信息:Physical Review X

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