科學家在兩項獨立研究中報告稱，基于硅的量子計算芯片能夠執行對實現量子計算至關重要的基本運算。相關研究7月29日發表于《自然》。
為在商業環境下執行計算，量子處理芯片需要有大量的量子比特，需要實現大規模制造和集成。硅基純交換型量子比特被認為是這個過程的候選方案，但目前的版本仍需通過大量布線與周圍的電子器件相連，該過程產生的熱量可能會破壞量子比特中存儲的信息。
在其中一項研究中，美國加利福尼亞州馬里布HRL實驗室的Thaddeus Ladd與量子團隊里的合作者通過將控制系統集成于同一平臺的硅基量子處理器，解決了這一問題。電子控制系統維持在低溫環境下，類似于量子計算機本身所處的環境。這一方法減少了控制電子元件可能向敏感的量子比特傳導的熱量，從而能在計算過程中執行重復糾錯。利用一個最多容納18個量子比特的處理器，研究團隊在多達7個量子比特上觀察到量子糾錯協議。
在另一項研究中，荷蘭代爾夫特理工大學的Brennan Undseth和同事致力于利用移動量子比特實現長程相互作用。該裝置在“公交站”——四個靜止量子比特之間來回發送一個移動量子比特。芯片成功執行了“多量子比特奇偶校驗位測量”，這是量子糾錯所需的過程，表明了它作為改善量子芯片內長程連接途徑的潛力。
在同期的新聞觀點文中張，英國牛津大學的Natalia Ares表示，硅基量子處理器是否能復制傳統半導體芯片的崛起，還是個未知數，但“這些研究凸顯了打造實用量子計算機的挑戰既是工程學也是物理學問題，并預示這一目標正以何等快速走向實際應用”。
相關論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41586-026-10754-7
https://doi.org/10.1038/s41586-026-10766-3