世界最大芯片制造商Intel宣布全新量子计算机制造方案！

　　无论问题再复杂，最好的解决方案也可能一直都在你的身边——芯片巨头Intel打算向世人证明这一点。在这场与IBM、微软和Google等竞争对手关于量子计算机研发的较量中，Intel打算另辟蹊径，利用自己的长项硅晶体管来杀出一条血路。

　　Intel在俄勒冈州波特兰的研发中心和荷兰代尔夫特理工大学QuTech量子研究所，去年签订了一份金额达到5千万美元的研究合同。近日，Intel量子研究团队宣布，他们开发出了将量子计算机需要的超纯硅附着在传统微电子工业标准晶圆上的技术。

　　Intel和QuTech相关项目负责人参观实验室

　　超纯硅 + 标准晶圆 = 量子计算？

　　目前，用超导电路制造量子比特是各方采用的主流方法，除Intel之外，尚未有其他工业界和学术界团队提出基于硅制造量子比特的量子计算机方案。

　　人类目前用超导电路制造的量子计算机，最多只包含几个量子比特，而一台量子计算机需要几千个甚至几百万个的量子比特才有真正的应用意义。

　　Intel量子计算硬件研发团队负责人吉姆·克拉克（Jim Clarke）表示，用硅制造量子比特更容易达到要求的量子比特数目（当然，Intel同时也在研发基于超导电路制造量子比特的技术）。硅的优势在于：可以利用传统微电子工业几十年来积累的大规模集成电路制造经验。

Intel的工程师表示，目前已经可以将超纯硅附着在标准工业级晶圆上

　　Intel方案是：将一个电子约束在改进后的晶体管中，然后利用该单电子的自旋特性来建立量子比特。克拉克表示，大量制造晶体管是非常成熟的技术，借助Intel在微电子工业的雄厚积累，通过对晶体管稍加改动，就可以制造出性能合乎要求的量子比特。

　　Intel团队对硅情有独钟的另外一个原因是：硅量子比特比超导量子比特更稳定。量子之间的相互作用很弱，极易受到干扰导致计算错误，而微电子工业界在保证大量晶体管的稳定性方面已经有丰富的经验。

　　澳大利亚新南威尔士大学量子比特研究团队成员安德鲁·杜拉克（Andrew Dzurak）表示，Intel已经在与两家材料技术公司——Urenco和Air Liquide——合作，以期尽快获得成果。

　　目前，Intel与QuTech合作进行的容错量子计算（Fault-tolerant Quantum Computing, FTQC）研究项目，主要涉及的方向包括：

　　● 硅量子点的电子自旋量子比特

　　● 超导传输子量子比特

　　● 用低温电子学方法控制与测量量子比特

　　● 经典控制电路与量子比特的交互连接

　　Intel和QuTech的联合研发团队

　　现已取得的进展

　　2015年9月项目开始之初，双方主要精力都放在将自旋量子比特的规模扩大到3-4个量子点的实验上。但规模化的瓶颈在于设备间差异，研究团队花费了大量时间来进行校正。通过引入模式识别的相关概念，目前已初步实现了校正过程的自动化。

　　第二个研究关键点是通过硅材料代替砷化镓（GaAs），来改善相干时间。取得的研究成果是将自旋退相干时间优化了100倍，而且实现了极高的自旋操作可靠性。最终，形成了基于浮动栅极的大型量子点二维阵列的初步构想。

　　相干时间就是信道保持恒定的最大时间差范围，发射端的同一信号在相干时间之内到达接收端，信号的衰落特性完全相似，开奖，接收端认为是一个信号。