ntext="Article" data-image-id="2146507" data-caption="Quantum computers could handle models that are too complex for us to run now" data-credit="Tomasz Zajda/Alamy Stock Photo" />

创建超快计算机的竞赛正在加速。重新考虑量子计算机最基本的部分之一，可以为超功能设备铺平道路。

澳大利亚新南威尔士大学及其同事的安德里亚·莫雷洛（Andrea Morello）设计了量子量最小的量子单位的设计，这可能有助于以原子量的规模解决制造量子计算机的一些困难。

目前，很难使用硅制造量子系统，因为量子位必须非常接近彼此，相距约10至20纳米才能进行交流。这几乎没有足够的空间来放置进行量子计算机工作所需的电子设备。

但是，通过将电子和核相结合到一个量子，Morello和他的团队认为他们已经找到了一种让Qubits在多达500纳米的距离上进行通信的方法。莫雷洛说：“这将使您能够在量子位之间塞满其他东西。”

到目前为止，大多数基于硅的Qubits都是由单个磷原子的电子或核制成的。该团队的设计同时使用磷原子的核和电子来在一层硅内创建一个量子。

硅系统中的Qubits通过电场相互作用，Morello的团队表明，可以通过将电子拉离每个原子的细胞核来扩展这些电场的覆盖范围。

悉尼麦格理大学的西蒙·德维特（Simon Devitt）说，这克服了阻碍基于硅的量子系统的几个主要障碍，最终可能使创建具有数百万个量子器的量子计算机可以模拟简单的化学反应是可能的。

基于硅的Qubits并不是量子计算机的唯一候选者。Google正在制作基于超导体的量子芯片，并声称它可以构建能够超过今年晚些时候超越普通计算机的某些能力的第一台量子计算机。

Devitt说：“硅在背包后面有点远。”但是，由于计算机行业已经用于从硅中建造芯片，因此硅的位置良好，可以赶上甚至超过其他量子系统的性能。Devitt说，使用硅吨制造的量子计算机在构建数千或数百万吨的计算机时可能比其他系统易于错误。

但是，米歇尔·赖利（Michele Reilly）在 图灵，加利福尼亚的量子初创企业。她说，基于钻石的系统可以更易于扩展，因为它们使用与硅系统相似类型的Qubits，但不需要冷却到如此极端的温度。

“这条路非常开放，”德国RWTH亚兴大学的芭芭拉·特哈尔（Barbara Terhal）说。她说，现在知道哪种系统最终会为未来的量子计算机提供动力还为时过早。

Devitt说，我们将不得不拭目以待，看看这种定义量子的新方法是否确实确实释放了基于硅的量子计算机的潜力。他说：“这可能是一种潜在的解决方案，使我们凝视着我们。”“但是他们将不得不进入实验室并进行这项工作。”

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