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我科学家刷新单电子晶体管量子运算速度世界纪录
中央政府门户网站 www.gov.cn   2013年02月05日 09时45分   来源:新华社

    新华社合肥2月5日电(记者 徐海涛)我国“超级973”科技专项“固态量子芯片”研究近期取得重大突破,中国科学技术大学郭国平研究组成功在“一个电子”上实现10皮秒级量子逻辑门运算,将原世界纪录提高近百倍,为实现基于半导体的“量子计算机”迈出重要一步。

    从占地170平方米的全球第一台计算机“埃尼亚克”,到如今大众化的便携智能手机,信息设备几十年来之所以能越来越“聪明”、体积越来越小,在于现代电子系统的基本构件——晶体管越来越小,单位面积上可集成的晶体管数量不断增加。

    根据著名的摩尔定律推算,大约到2020年,每个晶体管将小到只有一个电子,即单电子晶体管。但在目前及可预见的未来,如何克服或避免“隧穿”等负面的量子效应,是实现单电子晶体管的主要技术难题之一。

    我国于近年来启动“超级973”重大科技专项“固态量子芯片”项目,力争在全球下一代计算芯片竞争中占据主动。该项目首席科学家、中国科技大学教授郭国平研究组及其合作者,基于新的研究思路在近期制备出一种栅型双量子点复合结构,通过调节加载在栅电极上电脉冲的高度和宽度,成功实现了世界上最快速的单电子电控量子逻辑门。

    此前,美国、日本相关研究机构曾实现千皮秒级别的电控半导体逻辑门,郭国平等人的研究成果,将运算速度提升近百倍达到10皮秒量级,在将量子计算从实验室演示推向实用化之路上迈出重要一步。日前,国际权威学术期刊《自然》杂志子刊《自然通讯》全文介绍了这一研究成果。

 
 
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