在一个具有突破性意义的发展中，新南威尔士大学（UNSW）的研究人员成功地展示了使用硅编码量子信息的多种方法。通过利用嵌入在硅芯片中的单个锑原子的量子状态，工程师们为设计更加灵活高效的量子芯片开辟了新的途径。
传统上，量子信息是使用量子比特（qubits）进行编码的，qubits是量子信息的基本单位。然而，这种方法需要制造和耦合多个qubits才能实现相同数量的量子状态。通过他们最近的突破，UNSW团队展示了如何在单个锑原子中以四种不同的方式对量子信息进行编码，无需多个qubits。
首席作者伊雷尼·费尔南德斯·德·富恩特斯解释说，这一里程碑是建立在十多年的量子控制方法研究基础之上的。通过利用锑的独特性质，比如其核中的八种不同的量子状态和具有两种量子状态的电子，研究人员证明了所有这些方法都可以在单个原子内实现。
这一成就的影响是巨大的。在硅量子芯片上操作数以千万计的量子计算单元的挑战可能会被克服。在不久的将来，配备数百万甚至数十亿个qubits并行运行的量子计算机可以执行当前难以想象的计算和模拟。量子计算能处理的信息密度之高有望彻底改变包括密码学、优化和材料科学在内的各个领域。
指导这项研究的科学家安德烈亚·莫雷洛教授强调了尽管这项技术固有的复杂性和较慢的速度，但在这项技术上投资的重要性。UNSW团队现在将专注于利用锑原子的巨大计算能力来进行复杂的量子操作，超越普通qubits的能力。
随着每一次新的突破，量子计算距离改变我们的世界更近了一步。可能性是无限的，UNSW的创新工作让我们离揭示这个令人激动的领域的全部潜力更近了一步。
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