科学探索|科学家找到解决量子计算中退相干问题的新方法科学家找到解决量子计算中退

物理学家和工程师已经找到了一种方法，来识别和解决商用量子计算中的材料缺陷。由彼得·雅各布森（Peter Jacobson）博士领导的团队发现，在量子计算制造过程中引入的不完美会降低电路的有效性。他说：“超导量子电路正在吸引Google和IBM等行业巨头的兴趣，但广泛的应用受到了‘退相干’的阻碍，这种现象会导致信息丢失” 。

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退相干主要是由于超导电路和硅芯片之间的相互作用--一个物理学问题，以及在制造过程中引入的材料缺陷--一个工程问题共同导致的。Peter Jacobson 表示：“因此，我们需要团结物理学家和工程师来找到一个解决方案” 。

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该团队使用了一种被称为太赫兹扫描近场光学显微镜（THz SNOM）的方法，结合了原子力显微镜与太赫兹光源和探测器。这提供了一个高空间分辨率的组合，可观察小到病毒的细微结构并实现局部光谱测量。
【科学探索|科学家找到解决量子计算中退相干问题的新方法】

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Aleksandar Raki? 教授说，该技术通过将光聚焦到金属尖端，实现了在纳米尺度而非宏观尺度的探测。Raki? 教授说：“这为我们了解不完美的位置提供了新的途径，因此我们可以减少退相干，并帮助减少超导量子设备的损失” 。
他继续表示：“我们发现，常用的制造配方无意中在硅芯片中引入了缺陷，这有助于退相干的发生。而且我们还表明，表面处理可以减少这些缺陷，这反过来又减少了超导量子电路的损失” 。
Arkady Fedorov 副教授说，这使得该团队能够确定在工艺中哪里引入了缺陷，并优化制造协议以解决这些缺陷。Fedorov 博士说：“我们的方法允许对同一个器件进行多次探测，而其他方法通常需要在探测前将器件切割开来。团队的结果提供了一条改进超导设备用于量子计算应用的途径” 。