原标题：微波调控原子完成基本量子运算：韩国科学家取得突破性进展

2023-10-15 06:40:38 作者：姚立伟

韩国基础科学研究所（IBS）旗下的量子纳米科学中心团队与日本、西班牙和美国等国的科学家合作，成功实现了微观量子计算。他们利用扫描隧道显微镜（STM）发射微波信号，控制了钛原子，并进行了基本的量子运算。这一成果发表在《Science》期刊上，虽然它不会取代主流量子计算的地位，但仍然吸引了很多人的关注。

该研究中使用的钛原子只有三个，它们被排列成三角形并粘在STM尖端上。通过调整微波频率，可以使其与其他两个钛原子的自旋相互作用。研究人员借助这种方法，在几纳秒内创建了一个由两个量子比特执行的简单的量子运算，并读取出结果。

这一突破性进展有助于研究化学元素和分子的量子特性。论文认为固体中的单个电子自旋是量子科学和技术的有希望的候选者，其值只存在“向上”和“向下”，对应着经典比特的“0”和“1”。在测量之前，这些电子处于各种可能的状态叠加之中。

值得一提的是，这篇论文并没有强调这种微观量子平台会与主流量子计算争夺地位。相反地，它强调了这项技术对科学研究的价值，并指出未来可用于研究化学元素甚至分子的量子特性。

总之，这次实验取得了巨大的突破性进展，为微观量子计算带来了新的可能性。这项研究对于进一步推动量子科学和技术的发展具有重要意义。