摘要：研究人员已经为通用量子逻辑开发了翻筋斗量子尺。这项成就可以有效控制大型半导体Qubit阵列。研究小组最近发表了他们跳跃和翻筋斗的演示。...

Qutech的研究人员为通用量子逻辑开发了翻筋斗的旋转量子。这项成就可以有效控制大型半导体Qubit阵列。研究小组发表了他们在自然传播中跳动旋转及其在翻译旋转方面的旋转的演示。科学。

1998年，损失和Divincenzo发表了开创性的作品“用量子点进行量子计算”。在他们的原始工作中，提出了旋转的跳跃作为量子逻辑的基础，但仍缺乏实验实现。 20多年来，实验已经赶上了理论。 Qutech的研究人员是Tu代尔夫特（Tu Delft）和TNO之间的合作 - 证明了原始的“跳门车”确实是可能的，并且具有最先进的表现。

使控制简单

在全球范围内研究了基于量子点的Qubits，因为它们被认为是构建量子计算机的引人注目的平台。最受欢迎的方法是捕获单个电子并施加足够大的磁场，从而使电子的自旋用作量子，并由微波信号控制。

但是，在这项工作中，研究人员证明了不需要微波信号。取而代之的是，基带信号和小磁场足以实现通用量子控制。这是有益的，因为它可以显着简化操作未来量子处理器所需的控制电子设备。

从跳跃到翻筋斗

控制旋转需要从点跳到点以及能够旋转它的物理机制。最初，损失和Divincenzo的建议使用特定类型的磁铁，事实证明很难实现实验。取而代之的是，库特奇（Qutech）的小组开创了锗。该半导体本身可能很方便地可以自旋旋转。这是由在自然通讯中发表的作品的动机，同一小组的地板范里格伦·多尔曼（Van Riggelen-Doelman）和科伦丁·德佩雷斯（CorentinDéprez）表明，葡萄园可以作为跳动旋转量子的平台，作为建立量子链接的基础。他们观察到自旋旋转的第一指示。

在考虑跳动和翻筋斗之间的区别时，将量子点阵列视为蹦床公园，电子旋转就像人们跳跃一样。通常，每个人都有一个专用的蹦床，但是如果有的话，他们可以跳到附近的蹦床。锗具有独特的财产：只需从一个蹦床跳到下一个蹦床，一个人就会经历一种使它们翻筋斗的扭矩。该属性允许研究人员有效控制量子位。

科学论文的第一作者Chien-An Wang指定：“锗具有将不同量子点的不同方向旋转对齐的优势。”事实证明，可以通过在这种量子点之间跳动来制作非常好的Qubit。 “我们测量的错误率少于一四分之一的门，而两倍的门的错误率少于100。”

在蹦床公园里翻筋斗

在四个量子点系统中建立了对两个旋转的控制之后，该团队将其进一步迈出了一步。该团队还没有在两个量子点之间跳动旋转，而是调查了几个量子点的跳跃。类似地，这与一个在许多蹦床上跳动和翻筋斗的人相对应。合着者瓦伦丁·约翰（Valentin John）解释说：“对于量子计算，有必要以高精度操作并2量子数。”

不同的蹦床使人们在跳跃时会经历不同的扭矩，同样，量子点之间的旋转也会导致独特的旋转。因此，重要的是要表征和理解可变性。合着者Francesco Borsoi补充说：“我们建立了控制例程，使能够跳到10 Quantum Dot阵列中的任何量子点，这使我们能够在扩展系统中探测密钥Qubit指标。”

团队努力

“我很自豪地看到所有团队合作”首席调查员Menno Veldhorst总结说。 "In a time span of a year, the observation of qubit rotations due to hopping became a tool that is used by the entire group. We believe it is critical to develop efficient control schemes for the operation of future quantum computers and this new approach is promising."