晓查发自凹非寺
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明天的刊物有些特殊，一共有3篇论文同时登上封面，实属罕见。
来自美国、荷兰、日本的3个不同团队，同时实现了硅量子估算的一个重要里程碑——
保真度超过99%。
这意味着，近乎无错误的硅量子估算是可以实现的。硅量子计算机与微软IBM的超导量子估算技术一样，是实现小型量子计算机的有力候选者。
“当错误这么罕见时，就有可能测量到它们，并在它们发生时进行纠正。这表明有可能建造具有足够规模和足够能力的量子计算机，来进行有意义的估算。”
3篇论文之一的通信作者新南威尔士学院（UNSW）的院长说。
△教授
但是UNSW团队多年前已取得了另一项超过微软的成就：在硅量子系统上将信息保存了35秒。
这一时长是微软和IBM量子计算机的100万倍，而后三者的超导量子计算机仅能将信息保存100毫秒。
这3项研究在开发半导体量子计算机的路上迈出了非常重要的一步。她们证明了鲁棒的、可靠的量子计算机正在成为现实。
她们是怎样做到的
以USNW团队的研究为例，为了保证量子系统的保真度，她们须要解决一个矛盾的问题：
那就是既要让量子比特尽可能“与世隔绝”，以长时间正确保存信息，还要使量子比特与外界互相作用，来执行对量子估算的操控。
原子核载流子才能相争当地与外界环境隔离，之前量子信息保存35秒就是在核载流子系统中实现的。
怎么让核载流子与外界互相作用，研究团队在两个磷原子核之间引入了一个电子。当两个核关联到一个电午时，就可以通过共有的电子进行交互。
△红色点表示磷原子核，两侧闪耀的椭圆代表电子
论文作者之一Asaad博士说：
倘若您将核载流子与电子纠缠在一起，这么电子可以联通到另一个地方，并与更远地方的其他量子比特核纠缠在一起，进而开辟才能大量进行鲁棒和实用量子估算的公路。
而在硅材料中参杂磷原子是半导体行业的基本操作（用于制造n型半导体），所以这项技术能与现今的计算机技术兼容。
最后，她们使用门集断层扫描（GST）技术精确地描述了量子操作，得出1量子比特的平均门保真度为99.95%，2量子比特平均门保真度为99.37%，2量子比特制备/检测保真度高达98.95%。
这三个指标表明，硅原子核载流子正在接近容错量子处理器所需的性能要求。
现今所有精典计算机都有某种方式的偏差校准和数据冗余，但量子化学定理对量子计算机中的校准方法构成了严重限制。
论文通信作者说：
一般须要高于1%的错误率，能够应用量子纠错合同。如今早已实现这一目标，我们可以开始设计硅量子处理器，这种处理器可以可靠地扩充和运行，来进行有用的估算。
团队合作带来3篇论文
明天封面的3篇论文分别实现了以下成果：
1、澳大利亚新南威尔士学院团队通过离子注入硅，在电子和两个磷原子组成的三量子比特系统上实现了1量子比特99.95%和2量子比特99.37%的保真度。
2、荷兰代尔夫特理工学院团队使用硅/硅锗合金量子点的电子载流子，实现了1量子比特99.87%和2量子比特99.65%的保真度。
3、日本RIKEN团队同样在使用硅/硅锗合金量子点的双电子系统量子通讯协议，实现了1量子比特99.84%和2量子比特99.51%的保真度。
其实各团队分别独立发表了实验结果量子通讯协议，并且离不开她们之间广泛的学术交流，包括实验技术、材料、人员的互相流通。
△UNSW团队，从左至右分别为Asaad博士、教授和博士
据悉还有：
参考链接：
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—完—
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