代尔夫特理工大学的研究人员利用硅芯片上的移动电子自旋演示了两个量子位逻辑门的操作。这一成果发表在《自然》杂志上，可以推动可扩展量子处理器的发展。
由 QuTech 的 Lieven Vandersypen 领导的团队采用了一种称为传送带模式穿梭的技术。这种方法将相移电信号施加到栅电极，产生行波电势，在移动的量子点内携带单个电子穿过芯片。这种方法允许量子信息载体进行物理运输，而不是固定在适当的地方。
范德西彭指出，“如果你可以简单地通过将两个电子自旋移向彼此来使它们相互作用，并且每个电子自旋都以行波势最小值传播，那会怎么样？”研究人员通过根据电子的空间分离调整相互作用强度，实现了大约 99% 的平均两个量子位门保真度。此外，他们在空间分离的量子位之间实现了量子态隐形传态，实现了 87% 的平均门保真度。
该架构解决了无需复杂接线即可连接远距离量子位的挑战。移动量子位可实现动态连接，并允许不同的量子纠错码在同一硬件上运行。该器件由同位素纯化的硅锗制成，与标准半导体制造工艺兼容，使这种方法与需要特殊材料的其他方法区分开来。
该出版物的发布恰逢硅基量子计算的进步。四月，QuTech 展示了涉及六个硅自旋量子位的可编程量子电路。此外，一个单独的团队引入了新的自旋量子位读出方法，旨在降低大型量子处理器中的布线复杂性。
Vandersypen 于 4 月 27 日在普林斯顿大学量子研讨会上提出了穿梭范例。研究人员预计，移动量子位上的操作将成为未来大规模半导体量子处理器的普遍特征。
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