《自然》封面故事：面向量子计算的硅芯片 | 2026年7月30日刊

硅微芯片是现代计算机的心脏，如果能用于量子计算机芯片，有望成为实现可扩展商用量子计算机的潜在途径。但迄今为止，硅基量子比特系统的发展仍落后于其他平台。所有低温量子系统的一个关键难题在于，电子控制电路处于室温，而这些与量子比特相连的庞大布线需要跨越约300开尔文的温差，这限制了系统规模的扩展。在本期《自然》中，HRL量子团队与合作者提出了一个硅基量子计算平台，规模远大于此前硅基系统，集成水平也有明显提升。他们的量子处理器由超导线路连接到仅4开尔文下运行的控制芯片。该系统自主运行了多轮纠错，表明这一控制架构能拓展到更大的系统。封面显示了这一装置：运行于4开尔文下、带低温控制器的主板垂直放置，以橙色表示；在毫开尔文级的更低温下运行、承载量子比特的子板以蓝色和紫色呈现，两者之间的超导线缆则为白色。本期Brennan Undseth和合作者发表的另一篇论文也探讨了基于硅的量子比特问题，他们实现了一个移动量子比特在四个静止量子比特间的穿梭，从而使该团队的装置能执行奇偶校验测量，这是量子纠错的核心。