2025-07-08
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【乐鱼，新闻】据乐鱼，了解，西班牙和美国等国科学家近日《科学》杂志上发表论文称，他们通过从扫描隧道显微镜（STM）的尖端发射微波信号来控制钛原子，使这些钛原子执行了量子盘算。据悉，尽管这一量子盘算平台在短期内不太可能与目前的主流量子盘算要领媲美，但可用于研究化学元素甚至分子的量子特性。
量子盘算是一种新型盘算模式，其遵循量子力学纪律调控量子信息单元进行盘算，即利用量子叠加和纠缠等物理特性，以微观粒子组成的量子比特为基本单元，通过量子态的受控演化实现盘算处置惩罚。
在上述研究中，科学家研究了自然界中“原始”的量子比特——电子的自旋，丈量其偏向只能发生两个可能的值：“向上”或“向下”，对应经典比特的“0”和“1”。研究人员首先将钛原子散射在由氧化镁制成的平坦外貌上，然后使用STM探针的尖端移动钛原子，将其中3个原子排列成三角形。利用STM尖端发射的微波信号，研究人员能控制其中一个钛原子中单个电子的自旋。通过适当调整微波的频率，它们还可使微波的自旋与其他两个钛原子的自旋相互作用。借助这一要领，研究团队建设了一个简朴的由两个量子比特执行的量子运算，并读取出结果。整个操作历时几纳秒，运算速度快于大多数其他类型的量子比特。
研究人员体现，通过利用单个原子和分子组合中的自旋，可将这项技术扩展到约100个量子比特，但再进行扩展会变得极其困难。未来，多台STM量子盘算机可能互联，组成一台更大的盘算机。
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-leyu.乐鱼
