量子計算機是一種利用量子力學原理的計算設備，在某些復雜的優(yōu)化和處理任務上，其性能可能優(yōu)于傳統(tǒng)計算。在量子計算機中，經(jīng)典的信息單位(比特)可以取值為 1 或 0，而量子比特或量子位則可以同時取值為 0 和 1。
迄今為止，量子位已經(jīng)使用各種物理系統(tǒng)實現(xiàn)，從電子到光子和離子。近年來，一些量子物理學家一直在試驗一種新型量子位，稱為安德烈夫自旋量子位。這些量子位利用超導和半導體材料的特性來存儲和操縱量子信息。
由 Marta Pita-Vidal 和 Jaap J. Wesdorp 領導的代爾夫特理工大學研究小組最近證明了兩個遙遠的安德烈夫自旋量子位之間的強且可調的耦合。他們發(fā)表在《自然物理學》上的論文可以為有效實現(xiàn)遠距離自旋之間的雙量子位門鋪平道路。
“最近的工作本質上是我們去年在《自然物理學》上發(fā)表的工作的延續(xù)，”該論文的通訊作者克里斯蒂安·克拉格倫德·安德森 (Christian Kraglund Andersen) 告訴 Phys.org。 “在這項早期工作中，我們研究了一種稱為安德烈夫自旋量子位的新型量子位，耶魯大學的研究人員之前也演示過這種量子位。”
安德烈夫自旋量子位同時利用了超導量子位和半導體量子位的優(yōu)勢特性。這些量子位本質上是通過將量子點嵌入超導量子位而創(chuàng)建的。
安德森說：“隨著新量子位的建立，下一個自然問題是我們是否可以將其中兩個量子位結合起來。” “2010 年發(fā)表的一篇理論論文提出了一種耦合兩個這樣的量子位的方法，我們的實驗是第一個在現(xiàn)實世界中實現(xiàn)這一建議的實驗。”
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