量子计算需要大量高质量的量子比特,而公司们正分裂成两大阵营:那些在芯片上制造量子比特的(数量多,但固定不动)和那些使用原子或离子的(数量少,但可以移动,实现灵活的纠错)。芯片派一直羡慕原子离子派的机动性,因为制造时被固定配置意味着你只能接受当初选择的纠错方案,即使后来有更好的方案出现。这就像买了一套家具全被钉死在地板上的房子。

但代尔夫特理工大学和初创公司QuTech的研究人员发表了一篇新论文,表明量子点——可制造的芯片基量子比特,捕获单个电子的自旋——可以既拥有蛋糕又移动它。他们构建了一个包含六个量子点线性阵列的芯片,在两端加载了单个电子自旋,然后利用电信号逐渐将自旋向内移动,使它们足够接近以至于自旋波函数重叠。这使得他们能够执行两量子比特门,这对于纠缠和纠错至关重要。

然后研究人员将电子移回起始位置,并确认自旋仍然纠缠。他们还演示了量子隐形传态(将量子态从一个量子比特移动到另一个,而不是传送柯克船长)。两量子比特门的成功率超过99%,隐形传态的成功率约为87%——虽然还不完美,但对于一个测试设备来说很有希望。

愿景:为闲置量子比特设置专用存储区,轨道将它们移动到“交互区”进行操作,以及用于长距离交互的连接器。这听起来很像中性原子和离子阱使用的方案,但具有芯片的制造优势。该设备很小——只有六个点——所以距离能打败幼儿计数的量子计算机还有很长的路要走,但英特尔等公司正在改进。

这种移动性是否能让量子点超越竞争技术还有待观察。该论文发表在《自然》杂志上(DOI: 10.1038/s41586-026-10423-9),我们几年后再来看看这些点是否学会了跳舞。