钻石可能是量子计算的新朋友

在量子计算的核心，是所谓的“QUBITS”或量子计算机的原子尺度构建块的能力，同时居住多于一种物理状态。被称为叠加，它是给量子计算机的兴奋潜力。

叠加可以是一个真正的熊维持，但本周，麻省理工学院研究人员宣布了一种使用合成钻石开发的新方法。最终，它可以将可靠的，工作量子计算机更近的范围。

量子计算中固有的部分挑战是保持稳定性。在许多其他领域通过反馈控制完成：考虑到所需的状态，研究人员测量当前状态，并根据需要进行调整以保持系统。

量子世界的问题是测量 - 该过程的必要部分 - 摧毁叠加。因此，在这一领域，传统上必须在没有反馈的情况下做出要做的事情，他们违背了。

新的研究描述了一种维持不需要测量的量子叠加的反馈控制系统。相反，它将被称为钻石中的氮空位中心的施用。

“而不是拥有经典的控制器来实现反馈，我们现在使用量子控制器，”麻省理工学院核科学与工程核科学和工程副教授Paola Cappellaro说。“因为控制器是昆腾，我不需要进行测量来了解正在发生的事情。”

纯钻石由碳原子组成，布置在常规晶格结构中。如果格子缺少碳核，其中通常存在一个人，那就被认为是空缺。如果氮原子在晶格中取代碳原子的位置，则在邻近空位的位置，这被称为氮空位（NV）中心。

当受到强磁场时 - 在这种情况下，位于钻石上方的永磁体 - 一个NV中心的电子旋转可以升高，向下或叠加两者。其中位于量子计算的值。

首先，一剂微波炉将NV中心的电子旋转放入叠加。然后，射频辐射的突发将氮核放入特定的旋转状态。第二，低功率剂量的微波“缠结”氮核和NV中心的旋转，使得它们彼此依赖。

此时，可以将NVQUB QUB与其他Qubits一起工作以执行计算，但研究人员还管理进一步的微波曝光以测试错误。

底线？系统允许NV-Centure Quantum位，只要其否则将保持大约1000倍的叠加。反过来，这意味着工作量子计算机可能比我们迄今为止的想法更近。

本周在杂志自然上发表了一份描述这项工作的论文。