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06-18
科技日报 根据《自然》杂志发表论文，澳大利亚新南威尔士大学量子计算机物理学家团队设计了一款原子级量子集成电路能够模拟有机小分子行为的量子处理器克服了理论物理学家理查德·费曼大约 60 年前提出的挑战。
该校初创公司“硅量子计算”公司（SQC）6月23日宣布，打造出世界上第一个原子级量子集成电路。
据SQC官网介绍，该团队于2016年宣布打造出世界上第一个单原子晶体管，并提出到2020年实现原子级量子集成电路。
现在，这一目标已经提前实现。
在创建了用作模拟量子处理器的原子级集成电路后，SQC团队使用该量子处理器精确模拟了有机聚乙炔小分子的量子态，从而展示了其量子系统建模技术的强大功能。
效力。
通过精确控制原子的量子态，新处理器可以模拟分子的结构和特性，有可能帮助科学家“解锁”未来的新材料和催化剂。
在论文中，研究人员描述了他们如何模拟有机化合物聚乙炔的结构和能态。
聚乙炔是碳和氢原子的重复链，其中碳之间单键和双键交替。
研究小组构建了一个由 10 个量子点组成的量子集成电路，用于模拟聚乙炔链中原子的精确位置，并用六个金属门控制电路中电子的流动。
SQC 创始人、首席研究员米歇尔·西蒙斯 (Michelle Simons) 表示，选择 10 个原子的碳链并非偶然，因为它在经典计算机可以计算的尺寸限制内，因为系统中存在多达几次独立的电子相互作用。
如果将其增加到 20 点链，则可能的交互数量呈指数级增加，这将使经典计算机难以解决。
“在 20 世纪 50 年代，费曼认为，除非你能以同样的规模建造物质，否则你无法理解自然是如何运作的，”西蒙斯说。
“这就是我们正在做的事情，我们实际上是从下到上构建它，通过将原子放入硅中来模拟聚乙炔分子，用精确的距离代表碳碳单键和碳碳双键，西蒙斯认为这是一个主要的由于原子之间存在大量可能的相互作用，相对较小的分子很难用当今的经典计算机来模拟。
SQC 原子级电路技术的发展将使该公司及其客户能够为一系列新材料建立量子模型。
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