Nature |科学家实现量子态非破坏性测量，容错量子计算机重大突破

由日本理化研究所（RIKEN）新兴物质科学中心以及新南威尔士大学和东京工业大学的研究人员在没有改变硅量子自旋状态的情况下，成功测量了硅量子点(Quantum Dot)中电子的自旋状态，这种“非破坏”（Non-Demolition）类型的测量对于建造容错量子计算机非常重要。该成果发表在《自然通讯》上。

硅量子计算机的优势

量子计算机有望使某些类型的计算变得更加容易，而这对于经典计算机而言是极其困难且耗时的，比如多体问题（Many-Body Problems）。本质上，这涉及到测量单量子态，量子态不会像经典的晶体管那样一直处于单一二元状态，而是以“叠加态”存在，这就像薛定谔著名的猫在被观察到之前，不能说它是处于活的状态或死的状态一样。

使用这种非经典的系统，可以用叠加态为资源进行计算，然后从统计角度来确定结果是什么。在硅量子点中使用单电子自旋的量子计算机，由于其潜在的可扩展性以及硅早已被广泛用于各种电子技术而备受重视。

测量电子自旋状态的阻碍

目前，开发中的量子计算机主要的困难在于它们对外部噪声非常敏感，因此纠错至关重要。到目前为止，虽然研究人员已成功在硅量子点中开发了具有长信息保留时间和高精