科技日报北京5月8日电（记者张佳欣）最新发表在《天然》杂志的一项研究显示，荷兰代尔夫特理工年夜学研究团队于硅量子芯片上实现“挪动量子比特”之间的量子逻辑运算，并进一步完成芯片内部的量子隐形传态。这象征着，原本固定不动的量子比特如今可以或许像信息“快递员”同样于芯片中挪动并互换信息，这为将来构建年夜范围、可扩大量子计较机提供了新思绪。

量子计较机实现年夜范围实用化一直卡于一个要害难题上：量子比特之间很难矫捷、高效地“沟通”。传统量子芯片中的量子比特凡是被固定于特定位置，只能与四周的“邻人”发生彼此作用。这类限定使患上量子芯片一旦范围扩展，信息传输就会变患上异样繁杂。

这次团队提出了一种近似“传送带”的新方案，其被称为“传送带模式穿梭”，即使用挪动电场，于硅芯片中运输电子。因为电子自旋自己就能充任量子比特，是以他们现实上是于“搬运”量子信息。

试验所利用的是一种具备线性量子点阵列的硅器件。量子点可理解为能困住单个电子的微型“电子陷阱”。团队先将两个电子别离放置于芯片两头，再经由过程切确节制金属栅极电压，于芯片内部形成挪动的电势区域，将电子缓缓送向中心。

当两个电子充足靠近时，它们的量子态便会彼此耦合，从而完成双量子比特运算。以后，再反向施加电旌旗灯号，把电子送回原位读取成果。整个历程就像两名携带信息的“信使”于芯片中心碰面、互换信息后再各自返回。

于第二个试验中，团队还有演示了量子隐形传态。他们先让两个电子形成量子纠缠，即成立一种不管间隔多远都能连结联系关系的量子毗连，随后再借助这对于纠缠电子，将第三个量子比特的状况“传送”到芯片另外一真个电子上。

这类“挪动量子比特”架构有望成为将来年夜范围半导体量子处置惩罚器的主要基础。理论上还有能兼容现有芯片工业的出产工艺，为将来量子芯片的年夜范围制造铺路。不外，间隔实现真正实用的量子计较机仍有很长的路要走，包括量子态不变性、偏差节制以和年夜范围集成等问题，依旧是该范畴需要霸占的挑战。