量子计算机由于强大的计算潜能和由此获得的广泛用途而“引无数英雄竞折腰”。为了开发出真正实用的量子计算机，全世的许多实验室都投入到了这场“战役”之中，提出了不同的量子计算机物理体系，比如采用离子、超导等等别出心裁的方法。
而另一种比较低调的方法——用硅制造量子计算机，随着材料科学和工程学田凤山简历领域的不断进步，逐渐获得很多科学家的青睐。
目前，许多实验室已经开发出了量子计算机原型，但它们通常要在接近绝对零度的温度下工作。这场计算竞赛中的领跑者通常使用下列两种方法之一来编码量子位：利用被在势阱中的单离子，或利用在超导回中振荡的电流。但这两种系统都需要精准控制：离子技术使用复杂的激光系统来读写每个量子位，超导量子位则必须各有一个装置来用无线电波控制它们。
而硅技术的拥趸看到了使用半导体来编码量子位的巨大优势。比如，这样的量子位可以更简单地利用蚀刻在芯片上的微型电线来操控；另外，如果传统芯片的大规模制造技术可应用到量子领域，那么技术为商用产品将会变得更容易。
现在，首台采用传统计算机硅芯片制造技术的量子计算机已由英特尔公司研制成功，并交付给了合作伙伴——位于荷兰代尔夫特理工大学的研究机构。英特尔的这台低调设备或许就像一朵羞答答的迎春花，硅量子技术春天的到来。
一些科学家也表示，在“硅线”上看到了希望。新南威尔士大学米歇尔·西蒙斯的团队也在开发用硅制造量子计算机的方法。去年5月，西蒙斯创办了初创企业“硅量子计算”，提供了资金支持。
其实，用硅制造量子计算机的想法并不新鲜。早在20年前，美国马里兰大学帕克分校的实验物理学家布鲁斯·凯恩，就率先利用嵌入硅的磷原子核的磁向（自旋）来编码量子位。与此同时，IBM的理论物理学家戴维·文森佐和巴塞尔大学的·鲁斯，也提出了一种用半导体内部移动电子的自旋来存储信息的方法。
有不少研究人员针对这两项进行了实验性探索，但正如普林斯顿大学物理学家杰森·佩塔所说，囿于相关材料科学和工程领域多年来进展缓慢，硅量子计算机领域鲜有重大突破。
鉴于此，近年来，西蒙斯担任“掌门人”的新南威尔士大学量子计算和通信技术中心做了大量基础工作，他们开发了一种只需要极少控制导线的制造技术，可避免量子设备扩大后不可避免的拥挤问题。无独有偶，2017年，佩塔和代尔夫特大学的利芬·万德斯潘分别领导的团队均获得了里程碑式进展——他们设计出了第一个完全可控的双量子位硅元器件。
10年间，英特尔公司已在代尔夫特累计投资5000万美元，目前，该公司正为万德斯潘研制多量子位电子自旋设备
西蒙斯计划在5年内建造一台10个硅量子位的计算机。谷歌、IBM等公司则“押宝”其他技术，试图构建出约有50个超导量子位的计算机；英特尔也在朝这个方向进发，但它同时投资了硅量子计算机技术，希望通过广撒网，最终在量子计算机竞争中拔得头筹。
量子计算的黄金时代即将到来，它将为运算带来指数级加速，但无人知晓，最终哪种量子位能脱颖而出，助人类研制出最强大的实用型量子计算机，只有时间能告诉我们答案，让我们拭目以待。
文章由325棋牌提供发布
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