論文作者，從左到右：博士生Mark R。Hogg；Michelle Simmons教授；Post Doc Matthew G。House；博士生Prasanna Pakkiam；PostDoc Andrey Timofeev。貸項：悉尼新南威爾士大學

悉尼大學西南分校的米歇爾·西蒙斯教授的團隊展示了一種緊湊的感測器，用於訪問儲存在單個原子電子中的資訊-這一突破使我們在矽中的可伸縮量子計算方面向前邁進了一步。

這項研究是在西蒙斯小組內在量子計算和通訊技術英才中心（CQC2T）進行的，主要作者是博士生Prasanna Pakkiam，今天發表在著名的雜誌上。

由半導體中單個原子上的電子組成的量子位元（或量子位）是一個很有前途的大規模平臺。量子計算機，由於它們的長期穩定。透過在矽片中精確定位和封裝單個磷原子來創造量子位元，是西蒙斯團隊在全球領先的一種獨特的澳大利亞方法。

但是把所有的連線和蓋茨到目前為止，擴大磷原子結構的規模將是一個挑戰。

西蒙斯教授說：“為了監控一個量子位數，你必須在單個原子周圍建立多個連線和門，因為那裡沒有太多的空間。”“更重要的是，你需要高質量的近距離量子位，這樣他們才能互相交談-只有當你在他們周圍有儘可能少的門基礎設施時，這才能實現。”

與其他製造量子計算機的方法相比，西蒙斯系統的門密度相對較低。然而，常規測量仍然需要至少每量子位4個門：一個控制它，三個讀取它。

透過將讀出感測器整合到一個控制門中，新南威爾士大學的團隊已經能夠將其降至兩個門：一個用於控制，一個用於讀取。

“不僅我們的系統更緊湊，而且透過整合一個附加在門上的超導電路，我們現在可以透過測量一個電子是否在兩個相鄰原子之間移動來確定量子位元的量子態，”主要作者Pakkiam態。

“我們已經證明，我們只需一次測量就能實時完成這一任務，而無需重複實驗並對結果進行平均處理。”

西蒙斯總結道：“這是我們閱讀嵌在量子位中的資訊的一大進步。”“結果證實，量子位元的單柵讀數現在達到了執行可伸縮量子計算機所需的量子糾錯所需的靈敏度。”

澳大利亞第一家量子計算公司

自2017年5月以來，澳大利亞第一家量子計算公司矽量子計算有限公司（SQC）一直致力於創造一臺基於澳大利亞量子計算和通訊技術英才中心（CQC2T）開發的智慧財產權的量子計算機並將其商業化。

SQC與CQC2T位於悉尼新西南分校，目前正投資於由世界領先的量子研究人員領導的一系列並行技術開發專案，其中包括年度澳大利亞人和獲獎者米歇爾·西蒙斯教授。它的目標是生產一個10-量子位到2022年，矽演示裝置作為商業規模矽基量子計算機的先驅。

SQC認為量子計算最終將對全球經濟產生重大影響，並可能在軟體設計、機器學習、排程和後勤規劃、財務分析、股票市場建模、軟硬體驗證、氣候建模、快速藥物設計和測試以及早期疾病檢測和預防。

SQC是由政府、公司和大學組成的一個獨特的聯盟，它正在與一些最大的科技跨國公司和外國研究實驗室競爭。

除了開發自己的專有技術和智慧財產權外，SQC還將繼續與CQC2T及澳大利亞和國際量子計算生態系統的其他參與者合作，建立和開發一個矽 量子計算澳大利亞工業，並最終將其產品和服務推向全球市場。