单电子晶体管量子运算速度刷新世界纪录

记者2月5日从中科大获悉，该校郭国平教授研究组成功在“一个电子”上实现10皮秒级量子逻辑门运算，将原世界纪录提高近百倍，为实现基于半导体的“量子计算机”迈出重要一步。相关研究成果日前发表在国际权威学术期刊《自然·通讯》上。

世界首台计算机“埃尼亚克”，占地170平方米，运算速度却不如今天的普通计算器。随着单个晶体管尺度越来越小，晶体管集成度越来越高，电子产品的尺寸也越来越小。科学家推算，大约到2020年，每个晶体管将小到只有一个电子，即单电子晶体管。但如何克服或避免“隧穿”等负面的量子效应，是实现单电子晶体管的主要技术难题之一。

中国于近年启动“超级973”重大科技专项“固态量子芯片”项目，力争在全球下一代计算芯片竞争中占据主动。该项目首席科学家、中科大郭国平教授研究组及其合作者，基于新的研究思路在近期制备出一种栅型双量子点复合结构，通过调节加载在栅电极上电脉冲的高度和宽度，成功实现了世界上最快速的单电子电控量子逻辑门。

更快和更大规模的集成始终是芯片技术的核心梦想。此前，美国、日本相关研究机构曾实现千皮秒级别的电控半导体逻辑门，郭国平等人的研究成果，将运算速度提升近百倍达到10皮秒量级。“更快的量子逻辑门操作是实用化量子芯片多量子比特集成和运算的首要条件，只有更快才有可能将量子计算从小规模的实验室演示推向真正的实用化。 ”郭国平表示。（记者 桂运安）

　　　　　　　　　  2013年02月06日 安徽日报