改进电子自旋量子位的测量，开发容错量子计算机

这些发现对那些对建造容错量子计算机感兴趣的电子工程师来说尤其重要。

这是因为在硅量子点中使用单电子自旋的量子机器扩展了可扩展性的潜力，而且这种材料已经在电子技术中得到了广泛的应用。雷竞技最新app

为电子学发展测量电子自旋量子位雷竞技最新app

量子计算机对外界噪声特别敏感，所以测量量子点中电子的自旋一直是科学家们试图解决的一个问题。

也就是说，计算涉及到测量一个量子值，与传统晶体管不同，这个量子值永远不会处于单一状态，而是处于“叠加状态”。

在这些条件下，探测过程本身(通常会看到硅中的单电子自旋被转换为可测量的电荷)将影响电子自旋，导致所谓的“拆除”类型的测量。

换句话说，测量本身就是导致这些计算出错的原因。

在硅量子阱层的两个单占据点上，展示了量子比特自旋(蓝色)和辅助子自旋(红色)的器件示意图。图像归功于自然通讯．

“非拆除”测量的ising型交互模型

为了克服这些限制，日本理研中心的研究人员使用了伊辛类型交互模型．这是一个观察晶格表面的铁磁性是如何通过相邻原子的电子自旋排列而形成的模型。

Seigo Tarucha领导的团队利用磁场中的Ising型相互作用，将量子点中一个电子的自旋信息转移到相邻量子点中的另一个电子。这样做之后，科学家们就可以用传统的方法测量第二个电子的自旋，这样他们就可以不影响原来的自旋。

然后，他们重复这个过程几次，以获得邻居的重复和快速的测量值。

电子学的前景雷竞技最新app

Tarucha的团队获得的结果对未来传统上由硅制成的电子元件的创造大有希望。雷竞技最新app“我们能够达到99%的非拆除保真率，通过重复测量，读数精度将达到95%，”Tarucha解释道。“我们还表明，理论上，这一比例可以提高到99.6%，并计划继续努力，以达到这一水平。”他补充说。

研究人员表示，这些发现还可以与现有的量子技术相结合。

“这非常令人兴奋，因为如果我们能将我们的工作与目前正在开发的高保真单量子位和双量子位门结合起来，我们就有可能利用硅量子点平台构建各种容错量子信息处理系统，”Tarucha总结道。