量子芯片工业化生产的捷径，相干时间以数量级跃居超导的9秒硅量子比特

当地时间3月31日，于2017年成立的英国初创公司Quantum Motion宣布了一项量子计算的突破性进展，证明可以在硅芯片上创建一个稳定的量子比特，该硅芯片与智能手机中使用的芯片相类似。

通过将芯片冷却至近乎绝对零度（零下273摄氏度）的温度，并使用微小的晶体管，Quantum Motion团队能够分离出一个电子并测量其量子态，相干时间长达9秒。这一发现已发表至科学杂志《PRX Quantum》上进行了同行评审。

在外行人看来，9秒并不长。但在量子计算的世界里，量子态通常以纳秒计量，而9秒几乎是一个难以想象的长度。

即使是芯片制造商英特尔，在与初创公司QuTech合作测试一种类似于硅的方法是，都是以1秒来考量。单单1秒，都比使用超导方法的量子公司已经实现的时间长几个数量级。

这又一次表明，在量子技术方面，也许小公司比大公司更有能力取得进步。

伦敦大学学院（UCL）的纳电子学教授John Morton，同时他也是Quantum Motion公司的联合创始人。Morton表示，Quantum Motion公司利用已有的硅芯片产业，采取的技术可能是“实现量子芯片工业化生产的捷径蓝图”。

图1｜John Morton（来源：Sifted）

Morton透露，很多量子计算项目都是从物理实验室中出现的，使用稀有材料。但公司想换一种方式，将公司已经投入生产的CMOS（互补金属氧化物半导体）芯片替代掉。

他补充说，硅已经成为制造量子比特的理想材料，得益于其“安静”的特质，98%的硅原子核都没有自旋，所以不会干扰被测电子的自旋。

但更重要的是，如果硅可靠，量子计算机行业将不必建立起新的芯片代工厂，他们可以利用已有基础设施。而假设量子计算机和经典计算机使用相同的硅芯片和晶体管架构，那么两者的结合也会更加容易。

当然，Quantum Motion目前只展示了一个量子比特，与谷歌和IBM已经实现的50多个量子比特相比，也许并不足以引起重视。

但是，Morton表示，1个量子比特也好，50个量子比特也罢，它们与100万量子比特之间的距离几乎是同等的。有些技术可以更快达到10个甚至50个量子比特，但也许这之后的扩展难度较高。而关键就在于，要找到真正可扩展的技术路线。

图2｜欧洲量子计算公司地图（来源：Sifted）

且一些量子计算技术在扩展到数千个量子比特的时候，机器可能会相当笨重。至于硅技术，从理论上讲，Quantum Motion使用的电子自旋量子比特，即便制备了100万个，也是可以装在一个1厘米见方的芯片上的。

但是，仍然需要将芯片放置在一个稀释制冷机内，使其温度保持在接近绝对零度的状态。话又说回来，只需要一个大小类似于服务器机架的稀释制冷机，就可以容纳下许多这样的芯片。

Quantum Motion公司目前有20人的团队，去年筹集了800万英镑的A轮融资，由荷兰风投公司INKEF Capital领投，欧洲顶级风投公司之一的Octopus Ventures作为其新的投资者，国家安全战略投资基金等其他投资者也参与了本轮融资。该笔资金用于Quantum Motion公司在伦敦建立自己的实验室，以推进公司的研究。

封面：

Quantum Motion

引用：

[1]https://sifted.eu/articles/quantum-motion-9-second-silicon-qubit/

[2]https://quantummotion.tech/quantum-computing-breakthrough-shows-blueprint-for-scalable-future/

声明：此文出于传递更多信息。若有错误或侵权，请联系

---

延 伸 阅 读