我國(guó)“超級(jí)973”科技專項(xiàng)“固態(tài)量子芯片”研究近期取得重大突破，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭國(guó)平研究組成功在“一個(gè)電子”上實(shí)現(xiàn)10皮秒級(jí)量子邏輯門(mén)運(yùn)算，將原世界紀(jì)錄提高近百倍，為實(shí)現(xiàn)基于半導(dǎo)體的“量子計(jì)算機(jī)”邁出重要一步。
根據(jù)著名的摩爾定律推算，大約到2020年，每個(gè)晶體管將小到只有一個(gè)電子，即單電子晶體管。但在目前及可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，如何克服或避免“隧穿”等負(fù)面的量子效應(yīng)，是實(shí)現(xiàn)單電子晶體管的主要技術(shù)難題之一。
我國(guó)于近年來(lái)啟動(dòng)“超級(jí)973”重大科技專項(xiàng)“固態(tài)量子芯片”項(xiàng)目，力爭(zhēng)在全球下一代計(jì)算芯片競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主動(dòng)。該項(xiàng)目首席科學(xué)家、中國(guó)科技大學(xué)教授郭國(guó)平研究組及其合作者，基于新的研究思路在近期制備出一種柵型雙量子點(diǎn)復(fù)合結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)加載在柵電極上電脈沖的高度和寬度，成功實(shí)現(xiàn)了世界上最快速的單電子電控量子邏輯門(mén)。
此前，美國(guó)、日本相關(guān)研究機(jī)構(gòu)曾實(shí)現(xiàn)千皮秒級(jí)別的電控半導(dǎo)體邏輯門(mén)，郭國(guó)平等人的研究成果，將運(yùn)算速度提升近百倍達(dá)到10皮秒量級(jí)，在將量子計(jì)算從實(shí)驗(yàn)室演示推向?qū)嵱没飞线~出重要一步。日前，國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志子刊《自然通訊》全文介紹了這一研究成果。