新技术可能有助于构建未来的量子计算机

量子计算机有潜力解决人类健康、药物研发和人工智能等复杂问题，速度比世界上一些最快的超级计算机快数百万倍。量子计算机网络可以更快地推进这些发现。但在实现这一点之前，计算机行业需要一种可靠的方法，以原子级精度将数十亿个量子位(或量子比特)串联在一起。

然而，连接量子比特对研究界来说一直是一个难题。有些方法是将整个硅片放入高温快速退火炉中形成量子比特。

使用这些方法，量子比特会随机地从硅晶格中的缺陷(也称为色心或量子发射器)中形成。如果不知道量子比特在材料中的确切位置，则很难实现连接量子比特的量子计算机。

但现在，让量子比特连接起来​​可能很快就能实现。劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Lab)领导的研究小组表示，他们是第一个使用飞秒激光在硅中掺杂氢，按需求精确地创建和“消灭”量子比特的人。

这一进展将使使用可编程光学量子比特或“自旋光子量子比特”的量子计算机能够通过远程网络连接量子节点。它还可以推动量子互联网的发展，使之不仅更加安全，而且比目前的光纤信息技术传输的数据更多。

“为了构建可扩展的量子架构或网络，我们需要能够根据需要在所需位置可靠形成的量子比特，这样我们才能知道量子比特在材料中的位置。这就是我们的方法至关重要的原因，”伯克利实验室加速器技术与应用物理 (ATAP) 部门的博士后学者 Kaushalya Jhuria 说道。她是《自然通讯》杂志上一项描述该技术的新研究的第一作者。