科技专项“固态量子芯片”研究取得重大突破

我国“超级973”科技专项“固态量子芯片”研究近期取得重大突破，中国科学技术大学郭国平研究组成功在“一个电子”上实现10皮秒级量子逻辑门运算，将原世界纪录提高近百倍，为实现基于半导体的“量子计算机”迈出重要一步。 K!,<7[MBg  
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从占地170平方米的全球第一台计算机“埃尼亚克”，到如今大众化的便携智能手机，信息设备几十年来之所以能越来越“聪明”、体积越来越小，在于现代电子系统的基本构件——晶体管越来越小，单位面积上可集成的晶体管数量不断增加。 S(:l+JP  
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根据著名的摩尔定律推算，大约到2020年，每个晶体管将小到只有一个电子，即单电子晶体管。但在目前及可预见的未来，如何克服或避免“隧穿”等负面的量子效应，是实现单电子晶体管的主要技术难题之一。 a6kV!,.U  
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我国于近年来启动“超级973”重大科技专项“固态量子芯片”项目，力争在全球下一代计算芯片竞争中占据主动。该项目首席科学家、中国科技大学教授郭国平研究组及其合作者，基于新的研究思路在近期制备出一种栅型双量子点复合结构，通过调节加载在栅电极上电脉冲的高度和宽度，成功实现了世界上最快速的单电子电控量子逻辑门。 U.{l;EL:T  
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此前，美国、日本相关研究机构曾实现千皮秒级别的电控半导体逻辑门，郭国平等人的研究成果，将运算速度提升近百倍达到10皮秒量级，在将量子计算从实验室演示推向实用化之路上迈出重要一步。日前，国际权威学术期刊《自然》杂志子刊《自然通讯》全文介绍了这一研究成果。