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中新网北京7月30日电 (记者 孙自法)国际学术期刊《自然》最新同期发表两组量子计算独立研究的论文称，基于硅的量子计算芯片，能够执行对实现量子计算至关重要的基本运算。
HRL实验室展示了一款能够自主运行的硅基量子处理器(图片来自HRL实验室)。施普林格·自然 供图
为在商业环境下执行计算，量子处理芯片需要有大量的量子比特，需要实现大规模制造和集成。硅基纯交换型量子比特被认为是这个过程的候选方案，但目前的版本仍需通过大量布线与周围的电子器件相连，该过程产生的热量可能会破坏量子比特中存储的信息。
在其中一篇论文中，美国HRL实验室量子团队与合作者一起，通过将控制系统集成于同一平台的硅基量子处理器，解决了上述问题。电子控制系统维持在低温环境下，类似于量子计算机本身所处的环境。
本项研究相关示意图(图片来自论文)。施普林格·自然 供图
这一方法减少了控制电子元件可能向敏感的量子比特传导的热量，从而能在计算过程中执行重复纠错。利用一个最多容纳18个量子比特的处理器，研究团队在多达7个量子比特上观察到量子纠错协议。
在另一篇独立论文中，荷兰代尔夫特理工大学研究团队致力于利用移动量子比特实现长程相互作用。该装置在被形象称为“公交站”的四个静止量子比特之间来回发送一个移动量子比特。芯片成功执行了“多量子比特奇偶校验位测量”，这是量子纠错所需的过程，表明了它作为改善量子芯片内长程连接途径的潜力。
本项研究相关示意图(图片来自论文)。施普林格·自然 供图
《自然》同期还发表一篇同行专家的“新闻与观点”文章指出，硅基量子处理器是否能复制传统半导体芯片的崛起，目前还是个未知数，但这些研究凸显了打造实用量子计算机的挑战既是工程学也是物理学问题，并预示这一目标正以何等快速走向实际应用。(完)
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