新華社合肥２月５日電（記者 徐海濤）我國“超級９７３”科技專項“固態(tài)量子芯片”研究近期取得重大突破，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭國平研究組成功在“一個電子”上實現(xiàn)１０皮秒級量子邏輯門運算，將原世界紀錄提高近百倍，為實現(xiàn)基于半導(dǎo)體的“量子計算機”邁出重要一步。
從占地１７０平方米的全球第一臺計算機“埃尼亞克”，到如今大眾化的便攜智能手機，信息設(shè)備幾十年來之所以能越來越“聰明”、體積越來越小，在于現(xiàn)代電子系統(tǒng)的基本構(gòu)件——晶體管越來越小，單位面積上可集成的晶體管數(shù)量不斷增加。
根據(jù)著名的摩爾定律推算，大約到２０２０年，每個晶體管將小到只有一個電子，即單電子晶體管。但在目前及可預(yù)見的未來，如何克服或避免“隧穿”等負面的量子效應(yīng)，是實現(xiàn)單電子晶體管的主要技術(shù)難題之一。
我國于近年來啟動“超級９７３”重大科技專項“固態(tài)量子芯片”項目，力爭在全球下一代計算芯片競爭中占據(jù)主動。該項目首席科學(xué)家、中國科技大學(xué)教授郭國平研究組及其合作者，基于新的研究思路在近期制備出一種柵型雙量子點復(fù)合結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)加載在柵電極上電脈沖的高度和寬度，成功實現(xiàn)了世界上最快速的單電子電控量子邏輯門。
此前，美國、日本相關(guān)研究機構(gòu)曾實現(xiàn)千皮秒級別的電控半導(dǎo)體邏輯門，郭國平等人的研究成果，將運算速度提升近百倍達到１０皮秒量級，在將量子計算從實驗室演示推向?qū)嵱没飞线~出重要一步。日前，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志子刊《自然通訊》全文介紹了這一研究成果。
