日本研究人员在硅基量子计算机领域取得突破

据国外媒体报道，来自日本理化学研究所的研究人员在一个三量子位硅基量子计算系统中演示了错误纠正，向大规模量子计算迈出了重要一步这项发表在《自然》杂志上的工作可能为实现实用的量子计算机铺平道路

量子计算机是当今的一个研究热点，有望解决一些传统计算机难以解决的重要问题他们使用完全不同的架构，使用量子物理中发现的叠加态，而不是传统计算机中使用的简单的1或0二进制位可是，由于它们是以完全不同的方式设计的，所以它们对环境噪声和其他问题非常敏感，并且需要误差校正以使它们能够进行精确的计算

一个重要的挑战是选择哪种系统最适合作为quot比特quot，是用于量子计算的基本单位不同的候选系统各有利弊今天一些流行的系统包括超导电路和离子它们的优势在于某种形式的纠错已经被证明，这使得它们可以投入实际使用，尽管规模很小硅基量子技术在过去十年才开始发展它的优势在于使用类似于常用的半导体纳米结构，将数十亿个晶体管集成到一个小芯片中，因此可以利用当前的生产技术

可是，硅基技术的一个主要问题是缺乏错误连接的技术研究人员此前已经证明了对两个量子比特的控制，但这对于纠错来说还不够它需要一个三量子位系统

目前，在理化所新兴材料科学中心和量子计算中心的研究人员进行的研究中，该小组实现了这一壮举，展示了对一个三量子位系统的完全控制，从而首次提供了硅中量子纠错的原型他们通过实现一个三量子位的Toffoli型量子门来实现这个目标

研究小组的负责人说，他们的下一步将是扩大该系统的规模为此，最好与有能力大规模制造硅基量子器件的半导体产业集团合作

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