為了讓量子電腦加快普及化，徳澳新創 Quantum Brilliance 攜手德國頂尖研究中心 Fraunhofer Institute 與烏爾姆大學 (University of Ulm) 開發以鑽石為基礎的量子微處理器。雖然過去已有人將鑽石運用在量子運算中，這次研究重心主要放在如何更有效的打造鑽石量子微處理器 (Diamond quantum microprocessor)。
確切來說，Quantum Brilliance 其實正在打造「量子加速器」(Quantum accelerator) 。這家新創表示，相比於當下需要耗費大量能源降溫的量子主機，鑽石使量子電腦有機會縮小規模並在室溫運行，而且只需要幾十個量子位元 (Qubit)。
Quantum Brilliance 指出：科技巨頭們在量子競賽中紛紛宣布達到幾十個量子位元，但除非利用造價昂貴的設備打造出特定的環境，要不然幾十量子位元也無用武之地。
「氮空缺中心」能增強量子電腦的精準度
不同於現代電腦，量子疊加態（Superposition）的特性使量子電腦的運算位元超越 0 或 1 兩種狀態，大幅增強其運算能力。然而，量子疊加態易受熱能、輻射等多重因素干擾，進而影響量子電腦的準確性。克服此障礙也成為量子電腦研究的主要方向之一。
其中一個主流方向便仰賴鑽石：簡單來說，利用鑽石本身的晶格缺陷，研究人員用一個氮原子取代碳，再把另一個相鄰的碳原子移除，形成所謂的「氮空缺中心」(Nitrogen-vacancy center)。接著，利用磁場便可使氮原子空缺中心的電子朝不同方向自旋，形成量子運算的位元。鑽石晶格可以保護其中的量子位元免受外界干擾。
有別於過去研究團隊利用製造「氮空缺中心」的方式，費盡心力用高能量將氮原子射入鑽石結構中，Quantum Brilliance 宣稱能利用化學沉積的方式來達到目的。
Quantum Brilliance 認為若量子電腦晶片生產過程能有效擴大，量子電腦產業的成長將與過去60年的電腦產業十分類似。
本文開放夥伴轉載，資料參考：EETimes，圖片來源：Shutterstock
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