澳大利亚在单个原子中实现多重方式编码量子信息

　　澳大利亚新南威尔士大学研究团队宣布，可在硅芯片内的单个原子中以四种方式编码量子信息。相关研究成果已发表在《自然通讯》。

　　量子信息是关于量子系统“状态”所带有的物理信息。研究人员选择锑原子来编码量子信息，用简单的量子位制造（耦合）其中四个量子态达到相同数量的状态。研究人员表示，团队借鉴多年来的研究成果，建立了不同的量子控制方法，并证明在同一原子内所有方法都是可行的。首先，验证了可通过振荡磁场控制锑的电子（2012）；随后使用磁场来操纵锑核自旋；第三种方法是使用电场控制锑原子核（2020）；第四种方法是使用“触发器”量子位的电场来同时控制锑核和电子（2023）。最新实验表明，以上四种方法都可应用于相同架构的同一硅芯片中，为量子计算芯片设计提供更大灵活性。

　　下一步，研究团队利用锑原子巨大的计算空间来执行较普通量子位复杂得多的量子运算——在原子内编码一个“逻辑”量子位，以获得足够的冗余来检测和纠正发生的错误。