科学家制造出量子计算机用的全新量子比特

科学家制造出量子计算机用的全新量子比特

（神秘的地球uux.cn报道）俄罗斯国家研究型技术大学莫斯科国立钢铁合金学院（NUST MISIS）、俄罗斯量子中心的学者们与莫斯科物理技术学院（MFTI）、俄罗斯“斯科尔科沃”基金会（Ｓｋｏｌｔｅｃｈ），还有英德高校的研究者们一起，在致密超导纳米纤维上制造出了全新的量子比特（qubit）。研究者们的论文刊发在《自然物理》（Nature Physics）杂志上。

尽管万能的俄罗斯量子计算机还没有生产出来，但奠定其基础的计算原则现在就已经有助于解决超级复杂的任务。例如，在一些实验室中，借助于量子比特可以模拟化合物和材料，恢复光合作用过程机制。因此，尽快完善量子计算机的基本元件十分重要，其中包括完善主要计算晶格--量子比特。

对建造量子比特有几种态度。比如，制造出了在光波波段内运行的量子比特，但与在无线电波段内运行的超导量子比特不同的是，难以按比例绘制这种量子比特。每个这种转变都是超导体破裂。

新的量子比特在量子相位空转效果上建立。量子相位空转指的是可控定期破坏和恢复超薄纳米纤维（厚约4纳米）的超导性。在通常状态下，纳米纤维的阻力相当大。

全新量子比特的共同作者之一阿列克谢·乌斯季诺夫是俄罗斯量子中心小组的领导，莫斯科国立钢铁合金学院超导材料实验室主任，同时兼任德国卡尔斯鲁厄理工学院（德語：Karlsruher Institut für Technologie，缩写为KIT）的教授。他介绍说，“现在成功制造了在很大程度上类似于'超导量子干扰器'（SQUID）的新型超导装置。”

他说，“如果把金属丝截成两段，把中间部分加粗，那么可以利用开关改变加粗部分的电荷，实际上，是在定期模拟通过金属丝的磁性量子的隧道作用过程，这是在这项工作中观察出的。”

这项技术已经应用在系列医学扫描仪中，比如磁电心动描记器、磁力脑X射线摄影器，核磁共振仪中，也应用在采取地质物理和古地球地质方法勘探矿山时。

乌斯季诺夫教授说，学者们的任务是解决与新型量子比特工作研究相关的许多基础任务。