科学家打造更快更大的量子计算机

　　一项新的研究表明，解决运算速度/相干性权衡的潜在方法之一就是将 qubits 的规模扩大到 mini-quantum 计算机。相比较目前主流的“经典”计算机，量子计算机更加强大，也更加实用。

　　制造 qubits 的一种方法就是利用电子的“自旋”（spin），它可以指向上方或下方。为了使量子计算机尽可能地快速和省电，通常情况下科学家希望只用电场来操作它们，而电场是用普通的电极施加的。

　　尽管自旋通常不会与电场“对话”，但在一些材料中，自旋可以与电场间接互动，而这些材料是目前量子计算中最热门的一些研究对象。使得自旋能够与电场对话的相互作用被称为自旋-轨道相互作用（spin-orbit interaction），并且可以一直追溯到爱因斯坦的相对论。

　　量子计算研究人员的担心是，当这种相互作用很强时，任何操作速度的提高都会被相干性的损失所抵消。来自新南威尔士大学，领导理论路线图研究的 A/Prof Dimi Culcer 表示：“如果电子开始与我们在实验室中应用的电场对话，这意味着它们也暴露在任何材料中存在的不需要的、波动的电场中（一般称为"噪声"），这些电子的脆弱的量子信息将被破坏。但我们的研究表明这种担心是没有必要的”。

　　他表示：“我们的理论研究表明，通过使用包含孔洞的可以达到一个解决方案，孔洞可以被认为是没有电子，表现得像带正电的电子”。通过这种方式，可以使量子比特对源于固体背景的电荷波动更加澎湃。