芬蘭艾斯堡2020年10月1日 /美通社/ -- Mikko Möttönen教授的大學(xué)研究小組和合作者設(shè)計(jì)了一種快速、超靈敏納米級(jí)輻射熱測(cè)量?jī)x，可檢測(cè)到非常微弱的微波輻射?？蓹z測(cè)到的輻射極其微弱，在室溫下將一杯咖啡在微波爐中加熱1°C所消耗的能量相當(dāng)于這一檢測(cè)輻射量的50乘以1000的八次方倍。也就是5后跟著25個(gè)零。

Artistic impression of electric conduction and superconductor proximity effect in a heated graphene bolometer. Credit: Heikka Valja.

“該器件極其微小，甚至可以放入細(xì)菌內(nèi)部，”阿爾托大學(xué)和VTT量子技術(shù)聯(lián)合教授兼IQM聯(lián)合創(chuàng)始人Möttönen說。

新的輻射熱測(cè)量?jī)x測(cè)量光子能量的準(zhǔn)確性比以前顯著提升，而且速度更快。這對(duì)于量子計(jì)算機(jī)至關(guān)重要，因?yàn)闇y(cè)量量子位（量子元位）的能量是量子算法不可或缺的一部分。此外，該器件體積小，便于集成到超導(dǎo)量子處理器中，為通向?qū)嶋H應(yīng)用提供了暢通路徑。

“我們使用金鈀開始了輻射熱測(cè)量?jī)x的概念驗(yàn)證，” 剛加入IQM的《自然》雜志論文第一作者Roope Kokkoniemi理學(xué)碩士表示?！斑@是一種可行的方法，但同時(shí)我們也找到了進(jìn)一步改進(jìn)的辦法。這就是采用石墨烯作為替代品。最終的結(jié)果是一個(gè)真正優(yōu)越得多的傳感器，能以更高的速度運(yùn)行，提升的性能可讀出超導(dǎo)量子位狀態(tài)，而這是超導(dǎo)量子處理器的基石，”Roope補(bǔ)充道。這也是與阿爾托大學(xué)Pertti Hakonen教授的NANO小組、VTT以及新加坡國立大學(xué)的一項(xiàng)合作成果。

IQM加快開發(fā)
在諸如IQM開發(fā)的量子計(jì)算機(jī)中，這種檢測(cè)器技術(shù)由于其相對(duì)較小的尺寸，在替代傳統(tǒng)閱讀器以及擴(kuò)展未來量子處理器方面可能大有助益。依托處于芬蘭量子技術(shù)中心的位置，IQM具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可通過與當(dāng)?shù)亓孔由鷳B(tài)系統(tǒng)的密切合作實(shí)現(xiàn)此類突破性成果的商業(yè)化。

“我們認(rèn)為這是量子技術(shù)領(lǐng)域一個(gè)令人激動(dòng)的里程碑。IQM一直在尋找增強(qiáng)其量子計(jì)算機(jī)技術(shù)的新方法，而這種新型輻射熱測(cè)量?jī)x無疑符合這一要求。”參與該報(bào)道研究項(xiàng)目的IQM聯(lián)合創(chuàng)始人Kuan Yen Tan博士解釋說。 

來自最佳研究的技術(shù)
IQM是成功技術(shù)轉(zhuǎn)讓的一個(gè)典型范例，集中體現(xiàn)了如何快速實(shí)現(xiàn)研究成果商業(yè)化。IQM在極短時(shí)間內(nèi)就發(fā)展成為歐洲領(lǐng)先的量子計(jì)算機(jī)公司，并已經(jīng)開始向商業(yè)量子計(jì)算機(jī)的首度銷售邁進(jìn)。公司成功建立了自身在該領(lǐng)域的獨(dú)特基礎(chǔ)，這不僅是因?yàn)楣灸軌驈臉O為有限的量子工程師人才庫中招募到相當(dāng)一部分人才，而且還因?yàn)槟軌蚺c歐洲各地的大學(xué)和行業(yè)合作伙伴展開協(xié)作。

IQM在量子計(jì)算領(lǐng)域取得快速發(fā)展和輝煌成績(jī)的一個(gè)重要因素是與學(xué)術(shù)界的密切互動(dòng)。事實(shí)上，IQM與學(xué)術(shù)界高度融合，公司大多數(shù)員工都具有研究背景。IQM團(tuán)隊(duì)共發(fā)表了640余篇科學(xué)論文，文獻(xiàn)被引用超過27000次。

IQM的目標(biāo)是成為一家泛歐量子計(jì)算機(jī)公司，并進(jìn)一步擴(kuò)大與全歐洲頂級(jí)研究團(tuán)隊(duì)的合作。

《自然》文獻(xiàn)鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2753-3

阿爾托大學(xué)新聞稿鏈接：https://www.aalto.fi/en/news/new-detector-breakthrough-pushes-boundaries-of-quantum-computing