世界首个原子级量子集成电路诞生有助于发现和制造新材料

发布时间:2022-07-13 00:21:03 来源:爱游戏app官方下载 作者:爱游戏娱乐官网

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  6 月 26 日消息,据澎湃新闻报道,当地时间 6 月 23 日,澳大利亚硅量子计算公司 SQC 宣布制造出世界上第一个原子级量子集成电路,集成了经典计算机芯片的所有必要组件,但尺寸要小得多。相关成果论文 6 月 22 日发表在《自然》(Nature)。

  SQC 创始人 Michelle Simmons AO 在一份声明中说,“由于原子之间可能存在大量的相互作用,今天的经典计算机甚至难以模拟相对较小的分子。SQC 的原子级电路技术的发展将使该公司及其客户能够为一系列新材料构建量子模型,无论是药品、电池材料还是催化剂。用不了多久,我们就可以开始实现以前从未出现过的新材料了”。

  原子级的电路使用量子点来处理信息,量子点是由硅制成的只有几纳米大小的微小半导体,在如此小的尺寸制造电路需要极高的技术要求。

  要实现前述原子级的量子集成电路,SQC 需要实现三项原子级技术:第一,制造出尺寸一致的量子点,使其能级一致,电子可以轻易地穿过其中;第二,单独调整每个量子点的能级,也可以集体调整全部量子点的能级,以控制量子信息的传输;第三,在亚纳米的精度上控制量子点之间的距离,使其距离足够近,同时保持独立,以便电子在链上进行量子相干传输。

  了解到,目前,SQC 团队已经使用原子级量子集成电路,精确地模拟了一个小型有机聚乙炔分子的量子态,这将有助于发现和制造新材料。聚乙炔是一种聚合物材料,其结构包括单双键交替的共轭结构,目前可用于制备太阳能电池、半导体材料和电活性聚合物等。

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