科学家找到让量子位在室温下工作的另一种方法

使量子计算以实用和有用的方式工作的主要挑战之一是与温度有关–能够将一台不需要超低温度，实验室保持的温度保持稳定以足以稳定运行的机器组装在一起。

现在，科学家们发现了一种新技术来获取量子位(qubits)，即量子计算的基本组成部分，并在室温下工作。这意味着对于大众而言，我们距离量子计算迈出了重要的一步。

迄今为止，大多数量子比特都在超导材料上运行或作为单个原子工作，但该团队探索了使用碳化硅(SiC)中的缺陷来保留量子比特的方法-一种使量子比特按要求运行的更简单，更具成本效益的方法。

尽管SiC以前曾被用作一种量子比特保持材料，但问题在于如何使这些量子比特足够稳定。这项新研究确定了使公式生效所需的结构调整。

瑞典林雪平大学的物理学家伊戈尔·阿布里科索夫说：“要产生一个量子比特，就要用激光激发晶格中的点缺陷，当发射光子时，该缺陷开始发光。”

“以前已经证明在SiC的发光中观察到六个峰，分别从PL1到PL6命名。我们发现这是由于特定的缺陷所致，在该缺陷附近有一个单原子层，称为堆叠缺陷。格子中有两个空缺。”

像这样的原子级修饰已经被尝试过：去年，研究人员通过用一个氮原子代替一个碳原子，能够在室温下处理钻石缺陷时获得稳定的量子比特。

碳化硅比金刚石更丰富，更便宜，这在一定程度上使得新研究如此有前途。但是，到目前为止，该团队仅对该模型进行了建模-实际的实验(可能使用化学气相沉积)仍在进行中。

尽管研究人员承认挑战仍然存在，但他们还报告说3D工程学的最新发展使这种缺陷构造的前景比以往更可行。这将是一条漫长的道路，但我们要到达那里。

与经典计算位的二进制1和0不同，量子位可以一次处于多种状态，从而成倍地增加了潜在的计算能力，并开辟了解决甚至困扰当今超级计算机的问题的可能性。

但是，这项研究的发现将在量子计算成为主流之前很久就将是有用的-它们还可以用于开发精密的科学仪器，包括磁力计和生物传感器。

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