量子计算重大突破！科学家成功破解25年芯片制造难题
发布时间：2025-4-10 19:31
发布者：eechina
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《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com） 英国伦敦大学学院（UCL）的研究团队在量子计算机制造领域取得重大进展，开发出一种新型制造工艺，几乎实现零故障率，并展现出强大的可扩展潜力。这项发表于《先进材料》（ Advanced Materials）期刊的研究，首次提出精确定位单个原子的可靠方法，攻克了困扰学界25年的难题。 量子计算机理论上能解决传统计算机无法处理的复杂问题。其中一种方案是利用硅晶体中的单原子作为量子比特（Qubit），通过电磁场控制其量子态。量子计算机借助量子叠加和量子纠缠等特性，可同步评估海量可能性，大幅提升计算效率。然而，现有技术尚未实现规模化与低错误率的双重目标。 传统方法采用磷原子作为硅基量子比特材料，但单原子定位成功率仅70%，难以满足需求。UCL团队创新性地选用砷原子替代磷原子，利用原子级显微镜精确定位，成功构建2×2砷原子阵列，定位精度达97%，并有望进一步提升至100%。 目前该技术仍需人工逐个定位原子，每个原子耗时数分钟。要实现通用量子计算机，需制造包含数百万甚至数亿量子比特的阵列，因此必须实现工艺自动化与工业化。研究人员指出，该技术与现有硅半导体工艺高度兼容，未来可依托规模5500亿美元的半导体产业推动发展。 这一突破标志着量子计算领域的重大里程碑，首次验证了原子级精确制造的可扩展性。尽管仍面临工程挑战，但这项研究为通用量子计算机的实现奠定了坚实基础。 |
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