天博操控单原子构建新型量子计算平台，可用于研究量子特性—新闻—科学网 来源：天博企业 发表时间: 2024-05-09

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黏附于STM尖真个铁原子与一个钛量子比特（蓝色）“对于话”，用它读取以及写入其他两个量子比特（红色）的信息，并让它们履行基本的量子计较。图片来历：量子纳米科学中央

科技日报北京10月7日电（记者刘霞）韩国、日本、西班牙以及美国等国科学家于5日出书的最新一期《科学》杂志上揭晓论文称，他们经由过程从扫描地道显微镜（STM）的尖端发射微波旌旗灯号来节制钛原子，使这些钛原子履行了量子计较。研究职员暗示，只管这一量子�첩计较平台于短时间内不太可能与今朝的支流量子计较要领媲美，但可用在研究化学元素以至份子的量子特征。

量子计较是一种遵照量子力学纪律调控量子信息单元举行计较的新型计较模式，即哄骗量子叠加以及纠缠等物理特征，以微不雅粒子组成的量子比特为基本单元，经由过程量子态的受控演化实现计较处置惩罚。

于最新研究中，韩国根蒂根基科学研究所安德烈亚斯 海因里希团队研究了天然界中“原始”的量子比特——电子的自旋，丈量其标的目的只能孕育发生两个可能的值：“向上”或者“向下”，对于应经典比特的“0”以及“1”。但丈量前，电子自旋存于在一系列可能的叠加态中。

研究职员起首将钛原子散射于由氧化镁制成的平展外貌上，然后使用STM探针的尖端挪动钛原子，将此中3个原子摆列成三角形。哄骗STM尖端发射的微波旌旗灯号，研究职员能节制此中一个钛原子中单个电子的自旋。经由过程适量调解微波的频次，它们还可以使微波的自旋与其他两个钛原子的自旋彼此作用。

借助这一要领，研究团队创立了一个简朴的由两个量子比特履行的量子运算，并读掏出成果。整个操作用时几纳秒，运算速率快在年夜大都其他类型的量子比特。

研究职员暗示，经由过程把持单个原子以及份子组合中的自旋，可将这项技能扩大到约100个量子比特，但再举行扩大将变患上极为坚苦。不外，最新进展更多地运用在根蒂根基科学范畴。此外，将来多台STM量子计较机可能互联，构成一台更年夜的计较机。（原标题：操控单原子构建新型量子计较平台可用在研究化学元素以至份子的量子特征）

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