遇事不决，量子力学？或成为可能，全球首个量子集成电路 ...

#头条创作应战赛#

世界上首个量子计算集成电路完成，科学家们在原子尺度上模仿了一种有机分子，这对量子计算的未来意味着什么？

在20世纪60年代，著名的理论物理学家理查德·费曼说，除非你在同样的尺度上构建物质，否则你无法了解自然界是如何工作的。

大约60年后，新南威尔士大学悉尼分校的一个科学家小组和硅量子计算公司发明了世界上第一个量子计算集成电路，迎接了这一应战。 该团队在原子尺度上设计了一个量子处置器，模仿了一个小有机分子的行为。为什么这是量子计算范畴的一个里程碑式的事情，它对该范畴的未来意味着什么？

发作了什么事？

科学家们运用他们的量子计算集成电路模仿了聚乙炔（一种小的有机分子）的结构和能量状态。 该集成电路由10个硅量子点链组成。 量子点是直径在纳米级的半导体资料的颗粒。 令人诧异的是，他们的丈量结果与理论预测完整吻合。 该团队早在2022年6月就在《自然》杂志上发表了他们的研讨成果。

选择聚乙炔是出于一个十分细致的缘由。 聚乙炔是10个原子的碳链，这是经典计算机所能模仿的极限。 从计算的角度来看，该化合物是一个具有多达1024个独立电子相互作用的系统。 增加量子计算处置器中的量子点数量意味着可能的交互数量呈指数级增加，这是经典计算机难以处置的问题。

这项技术也是可扩展的，由于它在电路中需求更少的元件来控制量子位，量子位是经典计算位的量子计算对应物。在经典计算中，比特是信息的基本单位。在量子计算中，量子比特（量子位）是信息的基本单位。

未来会怎样？

在不久的未来，该团队的首席研讨员米歇尔·西蒙斯表示，该团队计划探求更大的化合物，这些化合物曾经在理论上被预测，但从未被模仿或完整了解。 西蒙斯深化研讨了潜在的应用。 例如，这项技术能够用来了解化肥催化剂的设计，目前消费化肥的过程是能源密集型的，成本很高。

往常，关于大家心中的问题：量子计算机什么时分能够投入商业应用？ 西蒙斯指出，量子计算机的展开与经典计算机的展开十分相似。 第一个晶体管是在1947年开发出来的，然后是1958年的集成电路，大约5年后，小型计算机芯片进入了诸如计算器之类的商业范畴。

西蒙斯表示，她们往常正在复制量子计算机的道路图。 她的团队在2012年完成了世界上第一个单原子晶体管。 该团队在2021年完成的最新成果，相当于一个原子级的量子集成电路。 西蒙斯预测，从往常起大约5年后，她们的技术将产生商业成果。