據(jù)深聯(lián)電路柔性電路板小編了解，當(dāng)?shù)貢r間6月23日，澳大利亞硅量子計算公司SQC（Silicon Quantum Computing）宣布制造出世界上第一個原子級量子集成電路。據(jù)悉，這是一個包含經(jīng)典計算機(jī)芯片上所有基本組件的電路，但體量卻是在量子尺度上。
要知道，我們常見的量子計算芯片，無論是超導(dǎo)、離子阱，還是光子芯片，都是肉眼可見的。而該原子級量子集成電路，則需要通過掃描隧道顯微鏡等工具才能一探究竟。

  除了體量上的突破，另外值得一提的是，這項成果還首次解決了著名理論物理學(xué)家理查德·費曼在63年前提出的一個難題：

  1959年，費曼在演講《Plenty of Room at the Bottom》中斷言，如果你想了解大自然是如何運作的，那么你必須能夠在構(gòu)成物質(zhì)的相同長度尺度上控制物質(zhì)。也就是說，你必須能夠在原子的長度尺度上控制物質(zhì)。
  這一難題整整困擾了人們60多年，直到今天，由新南威爾士大學(xué)教授、SQC創(chuàng)始人米歇爾·西蒙斯（Michelle Simmons）帶領(lǐng)的團(tuán)隊才證實了費曼的猜想，即利用硅中的原子組成，構(gòu)建了世界上首個原子級量子集成電路。

該報道指出，為了制造出原子級的量子集成電路，SQC需要實現(xiàn)三項原子級技術(shù)：
一是，制造出尺寸均勻的小原子點（即量子點），使其能級一致，電子可以輕易地穿過其中；
二是，不僅能單獨調(diào)整每個量子點的能級，也可以集體調(diào)整全部量子點的能級，以控制量子信息的傳輸；
三是，能夠在亞納米的精度上控制量子點之間的距離，使其距離足夠近，但又保持獨立性，以便電子在鏈上進(jìn)行量子相干傳輸。
  目前，SQC團(tuán)隊已經(jīng)使用原子級量子集成電路精確地模擬了一個小型有機(jī)聚乙炔分子的量子態(tài)，從而證明了他們的量子系統(tǒng)建模技術(shù)的有效性。通過精確控制原子的量子態(tài)，新處理器可以模擬分子的結(jié)構(gòu)和特性，這將有助于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)和制造全新的材料，并在一定程度上推動社會的發(fā)展。

  據(jù)柔性電路板小編了解，這項成果論文日前已發(fā)表在最新的《自然》雜志上。在論文中，研究人員描述了他們是如何模擬有機(jī)化合物聚乙炔的結(jié)構(gòu)和能量狀態(tài)的：
  聚乙炔是一種由碳和氫原子組成的重復(fù)鏈，其結(jié)構(gòu)包括單雙鍵交替的共軛結(jié)構(gòu)，目前可用于制備太陽能電池、半導(dǎo)體材料和電活性聚合物等。研究團(tuán)隊構(gòu)建了一個由10個量子點鏈組成的量子集成電路，以模擬聚乙炔鏈中原子的精確位置，其中有6個金屬門控制電子在電路中的流動。
 
  Simmons教授表示，選擇一條由10個原子組成的碳鏈并非偶然，因為它在經(jīng)典計算機(jī)能夠計算的大小范圍之內(nèi)，在該系統(tǒng)中有多達(dá)1024個獨立的電子相互作用。如果將其增加到20個點的鏈，則可能的相互作用的數(shù)量會呈指數(shù)級增長，這將使經(jīng)典計算機(jī)很難求解。“我們已經(jīng)接近了經(jīng)典計算機(jī)的極限，所以這就像是從邊緣走向未知。”
  “在20世紀(jì)50年代，費曼提出，除非你能以相同的尺度構(gòu)建物質(zhì)，否則你無法理解大自然是如何運作的。”Simmons說，“這就是我們在做的事情，我們實際上是在自下而上構(gòu)建它，通過將原子放入硅中來模擬聚乙炔分子，其精確的距離表示碳碳單鍵和碳碳雙鍵。”   Simmons認(rèn)為，這項成果是一個重大突破。由于原子之間可能存在大量的相互作用，今天的經(jīng)典計算機(jī)難以模擬相對較小的分子。SQC原子級電路技術(shù)的開發(fā)，將使該公司及其客戶能夠為一系列新材料構(gòu)建量子模型，無論這些新材料是藥品、電池材料，還是催化劑。
  柔性電路板小編相信，未來，隨著技術(shù)的不斷突破，人們將解決更多專業(yè)的問題，發(fā)展更高精尖端的技術(shù)。