硅量子比特五比特同时运行达到99.99%精度

日本理化学研究所新兴物质科学中心（RIKEN Center for Emergent Matter Science）的一支团队，攻克了硅基量子计算机扩展规模面临的最大实际障碍之一。硅自旋量子比特具有吸引力，因为它们原则上可以采用标准半导体工艺制造，但以往多个量子比特并行运行时（而非逐个运行），其精度往往会大幅下降。

RIKEN的研究人员发现，交流斯塔克位移（AC Stark shift）是造成这一问题的主要原因：用于控制某个量子比特的微波脉冲会改变相邻量子比特的有效能级，从而产生不必要的相位误差。研究团队没有尝试校准每一种可能的同时操作组合——这项任务的复杂度会呈指数级增长——而是只测量量子比特之间的两两相互作用，并利用这些测量结果来预测并消除多量子比特之间的干扰。

借助由单一微波线路控制的五量子比特硅阵列，三个量子比特在同时运行时实现了超过99.99%的门保真度，而全部五个量子比特共同运行时也保持了约99.9%的保真度。正如研究人员利昂·卡门辛德（Leon Camenzind）所说，这一结果表明，即便多个量子比特同时运行，也能维持高保真度的控制。

相关研究成果发表在《自然·物理》（Nature Physics）杂志上，并于2026年10月被Phys.org和Interesting Engineering报道，被认为是朝着与现有芯片制造基础设施兼容的容错硅量子处理器迈出的重要一步。