悉尼新南威尔士大学的量子计算工程师已经证明，他们可以在硅内的单个原子中以四种独特的方式编码量子信息(量子计算机中的特殊数据)。
这一壮举可以缓解在短短几平方毫米的硅量子计算机上运行数千万个量子计算单元的一些挑战。
在《自然通讯》杂志上发表的一篇论文中，工程师们描述了他们如何使用锑原子的 16 种量子“态”来编码量子信息。
锑是一种重原子，可以植入硅中，取代现有的硅原子之一。之所以选择它，是因为它的原子核拥有八个不同的量子态，再加上一个具有两个量子态的电子，总共产生了 8 x 2 = 16 个量子态，所有这些都在一个原子内。使用简单的量子位(或量子位，量子信息的基本单位)达到相同数量的状态需要制造和耦合其中四个。
主要作者艾琳·费尔南德斯·德·富恩特斯 (Irene Fernandez de Fuentes) 表示，该团队在科学会教授安德里亚·莫雷洛 (Andrea Morello) 的指导下，借鉴了十多年的工作成果，建立了不同的量子控制方法，以证明在同一原子内所有的方法都是可能的。墨尔本大学的同事利用澳大利亚国立大学的重离子加速器设施将锑原子植入中。
“首先，我们证明我们可以通过振荡磁场控制锑的电子，类似于 2012 年的突破，这是首次在硅中演示量子位，”她说。