量子计算平台运行温度提至一开尔文以上

英国《自然》杂志15日发表的两项独立研究已经成功展示了一个量子计算平台，该平台可以在当前工作温度的15倍下运行。将工作温度提高到1开尔文以上被认为是该领域的一个重要里程碑，研究结果将对将现有的原型扩展到更大更强的量子计算机产生巨大影响。

量子位对应于经典的计算位，可以由超导电路实现，也可以由硅等半导体形成。这种固态平台需要冷却到极低的温度，因为热量产生的振动会干扰量子位，从而影响性能。一般来说，固态平台需要在大约0.1开尔文(零下273.05摄氏度)的温度下运行——这需要非常昂贵的制冷技术。

最近的两项独立研究报告了各自的概念验证实验，成功地使硅基量子计算平台能够在1开尔文以上的温度下运行。其中，荷兰代尔夫特科技大学的科学家马诺尔·怀尔德霍斯特和他的同事们制造了一种可以在1.1开尔文下工作的量子电路。澳大利亚新南威尔士大学的研究小组展示的一个系统可以在大约1.5开尔文的温度下运行。

这两项研究都将限制在硅中的电子自旋视为量子位，并且与在1开尔文以上的温度下正常工作的周围材料隔离良好。在这个温度下，可以引入局域电子来操纵量子位，研究人员认为这是将这种量子处理器扩展到数百万量子位的先决条件。

尽管温升相对较小，但将工作温度提高到1开尔文以上是一个重要的里程碑，因为冷却到这个阈值以下既不容易也不便宜。当温度升至1开尔文以上时，成本将显著下降，效率将显著提高。此外，基于硅的平台也是一个有吸引力的选择，因为它将有利于利用现有的基于硅的硬件集成经典系统。