集成电路技术解决量子计算机三维封装难题

来自日本东京科学大学、日本理研应急物质科学中心和悉尼科技大学的科学家通过修改量子比特阵列的结构，提出了一个独特的解决方案，来解决这个量子比特可及性问题：研究解决了这个问题，并提出了一种改进的超导微体系结构，它不需要任何3D外线技术，并且恢复到完全平面的设计，其研究成果现已经发表在《新物理》期刊上。科学家们从量子比特正方形格子阵列开始，在2-D平面上展开每一列。然后，将每一列连续的列叠加在一起，形成一个双一维阵列，称为双线性阵列。

这就把所有的量子比特都放在了边缘，简化了所需布线系统的安排。系统是二维的，在这个新的体系结构中，一些量子比特之间的布线（每个量子比特也连接到阵列中所有相邻的量子比特）确实重叠，但因为这些是布线中唯一的重叠，简单的局部三维系统，如重叠点的气桥就足够了，系统总体上仍然是三维的。

在这些评估中，测试了信号在重叠点气桥之前和之后保留了多少。这两项评估的结果都表明，可以使用现有技术建造和运行该系统，而不需要任何三维架构布线。实验还表明，架构解决了困扰三维结构的几个问题：它们很难建造，通过两根电线传输的波之间存在串扰或信号干扰，以及量子比特的脆弱量子态可能会退化。新颖的伪二维设计减少了导线相互交叉的次数，从而减少了串扰，从而提高了系统的效率。

这项新研究结果表明，可以使用现有的二维集成电路技术来建造这样的计算机，量子计算机是一种信息设备，预计将远远超过现代经典计算机的能力，这方面的研究才从这项研究开始，研究人员正计划建造一个小型电路，以进一步检视和探索这种可能性。（于 康）

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