為室溫量子計算機開闢道路？室溫如何？

橫濱國立大學利用鑽石中的氮空位中心（NV中心）的電子和核的旋轉作為日本科學技術的戰略創造和研究推廣中的量子比特。

在室溫無磁場的條件下，世界上第一個成功的量子門操作可以承受操作誤差和環境雜訊，並可以自由地進行多量子操作。通過利用幾何特性，可以執行任意精度的量子操作，而無需實現先前必需的誤差校正。這種獨特的量子位完整量子門操作被命名為容錯的幾何量子位，可以在更高的速度下執行高精度操作。

如何克服量子比特的脆弱性一直是量子計算機和量子加密通信的主題。從操作精度和信息保持時間的角度來看，鑽石NV中心的自旋量子位被認為可以解決這個問題。。這項研究開發了一種獨特的量子門操作技術，與以前的量子比特不同，它使用兩個無能量差異的自旋態作為量子比特。

這項研究的結果有望為實現各種量子信息設備開闢道路，例如在室溫下工作的超大型子計算機和量子模擬器，量子繼電器，量子感測以及量子加密網路所需的量子通信。測量和物聯網安全設備等

在這項研究中，完全排除了磁場，採用沒有能量差的向上和向下自旋作為量子比特。由於沒有能量差，操作變得困難，但可獲得對操作誤差和環境雜訊的耐受性。研發小組提出的方案是，通過2條正交導線向NV中心無能量差的自旋量子比特施加「偏振微波」，進行幾何學量子操作，由此成功完成了量子門操作實驗。這種自旋量子比特操作方法被命名為「幾何學量子比特」，能解決此前存在的操作誤差的課題，可以無限提高操作精度

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