量子計算機有著非常廣泛的應(yīng)用場景，包括創(chuàng)造新材料、解決數(shù)學(xué)難題等等。雖然全球諸多實驗室都在推進(jìn)量子計算，但仍面臨非常大的挑戰(zhàn)。其中一個核心問題就是構(gòu)建穩(wěn)定的量子比特（qubit），這是量子計算的基本單位。近日發(fā)表在《Nature Materials》期刊上的一項研究，為創(chuàng)建可靠的量子比特找到了新的候選方案。 
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該項目由奧地利科學(xué)技術(shù)研究所 Katsaros 小組的 Daniel Jirovec 教授領(lǐng)導(dǎo)，并和意大利科莫的 L-NESS 跨大學(xué)中心的科研人員進(jìn)行了緊密合作。研究人員利用空洞（holes）的自旋創(chuàng)造了這個量子位。每個空洞只是固體材料中一個電子的缺失。令人驚訝的是，一個缺失的帶負(fù)電的粒子在物理上可以被當(dāng)作一個帶正電的粒子對待。當(dāng)一個鄰近的電子填補了這個洞時，它甚至可以在固體中移動。因此，實際上被描述為帶正電的粒子的空洞正在向前移動。 u^xnOVE  
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這些空洞甚至帶有自旋的量子力學(xué)特性，如果它們彼此靠近，可以相互作用。Jirovec 解釋說：“我們在L-NESS的同事將幾種不同的硅和鍺的混合物層疊在一起，厚度只有幾納米。這使我們能夠?qū)⒖斩聪拗圃谥虚g的富鍺層上。在頂部，我們添加了微小的電線--所謂的門（gates）--通過向它們施加電壓來控制空洞的移動。帶正電的空洞對電壓有反應(yīng)，可以在其層內(nèi)極其精確地移動”。 kb 74:  
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利用這種納米級的控制，科學(xué)家們將兩個空洞移到彼此附近，用它們的相互作用的自旋創(chuàng)造出一個四比特。但是為了使其發(fā)揮作用，他們需要對整個裝置施加一個磁場。在這里，他們的創(chuàng)新方法發(fā)揮了作用。 r)~?5d  
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在他們的裝置中，Jirovec 和他的同事們不僅可以移動空洞，還可以改變它們的屬性。通過設(shè)計不同空洞的屬性，他們用不到10毫特斯拉的磁場強度，從兩個相互作用的孔的旋轉(zhuǎn)中創(chuàng)造了量子比特。與其他類似的量子比特設(shè)置相比，這是一個微弱的磁場，它們采用的是至少十倍的強磁場。 L4^/O29
 
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