深圳团队在硅基量子处理器上打通“编码到算法”链条 推动容错量子计算迈出关键一步

量子计算实用化进程取得重要进展。传统计算机依靠二进制比特的稳定性运行,而量子比特的量子态十分脆弱,容易受环境干扰而导致计算失效。这种根本差异使“如何保持量子计算的可靠性”成为全球科研界长期攻关的核心难题。研究团队利用扫描隧道显微镜氢掩模光刻技术,将磷原子以原子级精度嵌入硅晶体,构建出包含四个核自旋量子比特和一个辅助比特的处理器。系统采用[[4,2,2]]量子纠错编码方案,可实时检测单比特错误;其四比特纠缠态保真度达到88.5%,刷新硅基平台水平。更重要的是,团队首次在该系统上运行变分量子本征求解器,成功计算水分子电子基态能量,与理论值偏差仅20毫哈特里,验证了量子计算机解决实际化学问题的可行性。相较于超导、离子阱等路线,硅基量子计算具备明显的产业化潜力。半导体行业成熟的硅基工艺体系为规模化生产提供基础,而超导系统对极低温环境的依赖、离子阱装置的复杂与体量,都带来更高的工程门槛。英特尔等国际企业持续投入,也与硅基技术的产业优势预期密切涉及的。当前成果虽仅实现五比特操控,但在硅基材料上实现逻辑量子比特迈出了关键一步。研究团队已联合国内多家单位推进原子级制造技术转化,目标走向晶圆级量产。从实验室走向产业化仍需解决比特数量扩展、错误率深入降低等问题,但此次突破为构建实用量子计算机提供了重要技术支撑。

量子计算的突破并非单点性能的提升,而是一场围绕“可靠性与可扩展性”的系统竞赛。此次在硅基芯片上打通逻辑量子比特、错误探测与真实算法链路,让量子计算从“能做实验”向“能做任务”更更。面向未来,原始创新与工程化能力缺一不可;只有在关键技术、产业链协同与应用场景牵引上形成合力,量子计算才能从前沿探索走向可用、可控、可持续的发展阶段。