澳大利亞在單個原子中實現多重方式編碼量子信息

　　澳大利亞新南威爾士大學研究團隊宣布，可在硅芯片內的單個原子中以四種方式編碼量子信息。相關研究成果已發表在《自然通訊》。

　　量子信息是關于量子系統“狀態”所帶有的物理信息。研究人員選擇銻原子來編碼量子信息，用簡單的量子位制造（耦合）其中四個量子態達到相同數量的狀態。研究人員表示，團隊借鑒多年來的研究成果，建立了不同的量子控制方法，并證明在同一原子內所有方法都是可行的。首先，驗證了可通過振蕩磁場控制銻的電子（2012）；隨后使用磁場來操縱銻核自旋；第三種方法是使用電場控制銻原子核（2020）；第四種方法是使用“觸發器”量子位的電場來同時控制銻核和電子（2023）。最新實驗表明，以上四種方法都可應用于相同架構的同一硅芯片中，為量子計算芯片設計提供更大靈活性。

　　下一步，研究團隊利用銻原子巨大的計算空間來執行較普通量子位復雜得多的量子運算——在原子內編碼一個“邏輯”量子位，以獲得足夠的冗余來檢測和糾正發生的錯誤。