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美国归还了曼哈顿计划技术——现在它可以让量子计算机免受噪音影响
美国实验室已经制造出了用于量子芯片的“理想”硅。
来源:安全实验室新闻频道美国归还了曼哈顿计划技术——现在它可以让量子计算机免受噪音影响
美国实验室已经制造出了用于量子芯片的“理想”硅。
量子计算机可能会由于处理器内部单个原子产生的磁噪声而丢失数据。美国研究人员已经学会了几乎完全去除硅和锗中不需要的同位素，然后将纯化的原材料转变成适合生产量子芯片的材料。
美国能源部橡树岭国家实验室和西北太平洋国家实验室的科学家们获得了干扰同位素含量低于百万分之一的硅和锗。事实证明，这种新材料的纯度比现有的商业同类材料高 100 倍以上。据橡树岭实验室报道，硅28的纯度已达到99.9999%。
天然硅主要由硅28组成，但含有少量硅29。天然锗含有多种同位素，包括锗 73。硅 29 和锗 73 原子核具有自旋，其行为就像分散在整个材料中的微小磁铁一样。
单芯的磁振动太弱，不会对传统电子设备产生重大影响。然而，量子位对其环境极其敏感。许多原子的组合噪声会破坏量子态并加速退相干，从而导致处理器丢失存储的信息。
长期以来，科学家们一直将同位素纯化与相干时间的增加联系在一起。 2014 年的一项研究发现，由富集硅 28 制成的自旋量子位保持其量子态的时间明显长于由天然硅制成的设备。由于难以生产所需纯度的材料，大规模应用受到阻碍，而且美国实验室的浓缩能力有限，并且依赖外国供应商。