科技日報北京7月28日電 （實習記者張佳欣）為wei了le達da到dao量liang子zi計ji算suan機ji能neng夠gou滿man足zu其qi預yu期qi性xing能neng潛qian力li的de程cheng度du，需xu要yao開kai發fa大da規gui模mo的de量liang子zi處chu理li器qi和he存cun儲chu器qi。要yao做zuo到dao這zhe一yi點dian，精jing確que控kong製zhi量liang子zi位wei至zhi關guan重zhong要yao
，但dan控kong製zhi量liang子zi位wei的de方fang法fa對dui於yu高gao精jing度du的de大da規gui模mo高gao密mi度du布bu線xian來lai說shuo存cun在zai局ju限xian性xing。日ri本ben橫heng濱bin國guo立li大da學xue研yan究jiu人ren員yuan找zhao到dao了le一yi種zhong可ke精jing確que控kong製zhi量liang子zi比bi特te方fang法fa。這zhe一yi進jin展zhan是shi朝chao著zhe更geng大da規gui模mo量liang子zi計ji算suan邁mai出chu的de一yi步bu。研yan究jiu結jie果guo發fa表biao在zai26日的《自然·光子學》雜誌上。

橫濱國立大學工程學研究生院科學家表示：微波通常用於單獨的量子控製，但需要單獨布線微波線路。此外，有可能在本地操縱量子位
，但不能精確地利用光。

團tuan隊dui利li用yong鑽zuan石shi中zhong的de氮dan原yuan子zi空kong缺que中zhong心xin
，通tong過guo微wei波bo操cao縱zong以yi及ji原yuan子zi和he分fen子zi躍yue遷qian頻pin率lv的de局ju部bu光guang學xue移yi動dong相xiang結jie合he的de方fang式shi來lai操cao縱zong電dian子zi自zi旋xuan，從cong而er展zhan示shi了le對dui量liang子zi位wei的de控kong製zhi。這一過程被稱為斯塔克偏移。換句話說

，他們能夠將依賴激光的光學方法與微波相結合，從而克服之前的限製。

研究人員證明，這種對電子自旋的控製反過來可控製氮空缺中心的氮原子的核自旋
，以及電子和核自旋之間的相互作用。

光和微波的同時照射可在沒有單獨布線的情況下單獨、精確地控製量子比特。團隊表示，這為實現大規模量子處理器和存儲器鋪平了道路，對於大規模量子計算機的發展至關重要。

此(ci)外(wai)，研(yan)究(jiu)還(hai)實(shi)現(xian)了(le)在(zai)電(dian)子(zi)自(zi)旋(xuan)和(he)核(he)自(zi)旋(xuan)之(zhi)間(jian)產(chan)生(sheng)量(liang)子(zi)糾(jiu)纏(chan)。這(zhe)允(yun)許(xu)量(liang)子(zi)位(wei)與(yu)光(guang)子(zi)之(zhi)間(jian)的(de)連(lian)接(jie)，需(xu)要(yao)的(de)計(ji)算(suan)能(neng)力(li)更(geng)少(shao)，並(bing)通(tong)過(guo)量(liang)子(zi)隱(yin)形(xing)傳(chuan)態(tai)原(yuan)理(li)將(jiang)信(xin)息(xi)傳(chuan)輸(shu)到(dao)量(liang)子(zi)處(chu)理(li)器(qi)和(he)量(liang)子(zi)存(cun)儲(chu)器(qi)。

新方法滿足所有迪文森佐標準
，這是量子計算機運行所需的標準
，包括可擴展性、初始化
、測量、通tong用yong門men和he長chang相xiang幹gan性xing。它ta還hai可ke應ying用yong於yu斯si塔ta克ke偏pian移yi之zhi外wai的de其qi他ta磁ci場chang方fang案an，在zai這zhe些xie方fang案an中zhong可ke單dan獨du操cao作zuo量liang子zi位wei，並bing且qie它ta可ke防fang止zhi常chang見jian類lei型xing的de計ji算suan錯cuo誤wu，如ru門men錯cuo誤wu或huo環huan境jing噪zao聲sheng。

研究人員說，通過進一步提高單個量子操作和糾纏操作的分辨率，可實現大規模集成的鑽石量子計算機、量子存儲和量子傳感器。它還將提高用於長途量子通信和分布式量子計算機網絡或量子互聯網的量子中繼網的數據傳輸能力。