UNSW科研天團(tuán)再創(chuàng)突破！UNSW的量子計(jì)算機(jī)物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)成功制造了一個(gè)能模擬有機(jī)小分子行為的原子級量子處理器。

　　不僅攻克了理論物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼在大概60年前提出的挑戰(zhàn)，還比他們自己的原定計(jì)劃提前了兩年實(shí)現(xiàn)。

　　它標(biāo)志著打造世界首臺量子計(jì)算機(jī)進(jìn)程中的重大進(jìn)展，體現(xiàn)出UNSW科研團(tuán)隊(duì)在控制硅中電子和原子量子態(tài)方面前所未有的精湛能力。

　　我們即將踏入未知的世界

　　在已發(fā)表于《自然》期刊的論文中，UNSW硅量子計(jì)算公司的科學(xué)家們描述了他們是如何模擬聚乙炔這一有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和能量狀態(tài)的。

　　聚乙炔由碳原子和氫原子的重復(fù)鏈組成，存在明顯的單雙碳鍵交替。

　　科學(xué)家們造了一個(gè)由包含10個(gè)量子點(diǎn)的鏈條組成的量子集成電路，用代表單雙碳-碳鍵的精準(zhǔn)距離把原子放入硅中，以這種自下而上的方式模擬了聚乙炔分子。

　　“理查德·費(fèi)曼曾在上世紀(jì)50年代說過，除非你能以同等長度尺度來構(gòu)建物質(zhì)，否則將無法了解自然是如何運(yùn)作的。這正是我們在做的事情�！眻F(tuán)隊(duì)領(lǐng)袖、卓越教授米歇爾·西蒙斯（Michelle Simmons）說道。

　　而選擇包含10個(gè)原子的碳鏈并非偶然，系統(tǒng)中有多達(dá)1024個(gè)獨(dú)立電子相互作用，這是在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)能夠計(jì)算范圍之內(nèi)的。

　　如果將其增加至20，則有可能使相互作用的數(shù)量呈指數(shù)級增加，導(dǎo)致傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)難以計(jì)算。

　　“我們已接近傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的能力極限，即將踏入未知的世界。它意味著，我們現(xiàn)在能制造更大的超出傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)建模能力的裝置，研究此前從未被模擬過的分子。我們將有能力用不同的方式來認(rèn)知這個(gè)世界，從根本上了解大自然的運(yùn)作方式�！�

　　前無古人 未來可期

　　這一技術(shù)突破的一大先進(jìn)之處就是其升級擴(kuò)展能力，電路中使用了更少的組件來控制量子位——量子信息的基本位。

　　米歇爾·西蒙斯教授解釋道，“在量子系統(tǒng)中，你需要某種東西來創(chuàng)造量子位，需要裝置中的某種結(jié)構(gòu)來形成量子態(tài)。在我們的系統(tǒng)中，原子本身就能創(chuàng)造量子位，所以電路所需的元件就更少。我們只需要6個(gè)金屬門來控制電子，少于主動裝置組件的數(shù)量。而大多數(shù)量子計(jì)算架構(gòu)都需要幾乎雙倍或更多的數(shù)量來使電子移動�！�

　　更少的組件，緊密的排列，從最大程度上減少了對量子態(tài)的干擾，使裝置有能力升級擴(kuò)展，制造更加復(fù)雜強(qiáng)大的量子系統(tǒng)。

　　米歇爾·西蒙斯教授自豪地將這一突破稱之為自己職業(yè)生涯迄今為止的最大成就。

　　“這是此前從未有人做成的事情。而令我們更加激動的是，如果對比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)程，我們預(yù)計(jì)在未來5或6年里，就應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化�！�

　　創(chuàng)造歷史 奠定領(lǐng)軍人地位

　　UNSW校長阿提拉·布朗斯教授（Attila Brungs）盛贊這一科研突破創(chuàng)造了歷史。

　　這不僅僅是離打造世界首臺量子計(jì)算機(jī)的宏偉目標(biāo)更近一步，它同時(shí)也鞏固了UNSW在量子技術(shù)領(lǐng)域「領(lǐng)軍人」的地位。

　　澳大利亞工業(yè)及科學(xué)事務(wù)部長艾德·胡西克也在宣布這一好消息時(shí)來訪UNSW校園，見證了這一歷史性時(shí)刻。

　　除了對UNSW科學(xué)家們的大加贊賞，他還強(qiáng)調(diào)：

　　澳大利亞人口僅占全球人口的0.3%，但量子研究占比卻達(dá)到了全球的4.2%；

　　澳大利亞科研人員的量子技術(shù)研究被引用的次數(shù)超過全球平均水平的60%；

　　11所澳大利亞大學(xué)的量子技術(shù)研究排名在全球標(biāo)準(zhǔn)之上。

　　為確保量子計(jì)算行業(yè)的持續(xù)蓬勃發(fā)展，澳大利亞政府將撥款400萬澳元；資助近20個(gè)量子研究博士名額，支持大學(xué)建立廣泛的科研及教育合作伙伴關(guān)系。

　　期待UNSW科學(xué)家們的下一個(gè)量子科研突破，期待量子計(jì)算機(jī)的早日問世！