摆脱俄罗斯 美国自行制备量子计算硅材料

      全球有机硅网讯：

      普通的数字计算机在0和1的二进制系统上运行，称为“比特”（bit）。但量子计算机要远远更为强大。它们可以在量子比特（qubit）上运算，可以计算0和1之间的数值。因此，一个40比特的量子计算机，就能在很短时间内解开1024位计算机花上数十年解决的问题。

       据英国广播公司（BBC）网站报道，要想制造量子计算机，一般意义上的纯净硅材料已经不足以解决问题，人们需要一种特定类型的硅原子。理想的材料是硅-28，而近日美国的物理学家们已经设计出一种方法，能够制备纯度比以往传统方法高出40倍的硅-28材料。

      更加令人兴奋的是，美国研究人员现在只需要在自己的实验室中就能完成整个制备过程，而不是像以前那样只能依赖俄罗斯的一座钚反应堆进行生产。

      此次展示中，外界第一次见到了美国自行生产的少量高纯度硅-28，其纯度达到99.9998%。并且这些材料只需使用在很多实验室里现成的设备便可以完成所有工序。

       据悉，完成这项工作所依赖的最重要的设备是质谱仪，这是一种一般用于鉴定物质成分的设备，其原理是测量样品中不同原子的质量大小来分辨不同的元素成分。通过将 硅离子送入一个大型磁场，质量上存在差异的不同硅同位素原子就能够被相互分离开，因为较重的硅同位素离子被磁场偏转的角度会更小一些，而那些质量较轻的同 位素离子则会在磁场作用下发生更大的偏转。

       普米罗伊博士表示，这是一项简单到出乎意料的解决方案。他说：“我们碰到了在科学上经常会发生的事情，那就是我们有一台设备，它的功能已经到了极限。但我们突然有了一个新问题需要解决，而这台设备却正好可以胜任。”

       这无疑是一项意义重大的技术进步，让人们朝着解决量子计算机原材料供应不足的问题上前进了一大步。

在真空腔内制备硅材料时温度很高，能看到采集到的硅材料正发出明亮的光

世界上绝大部分的超纯净硅-28都被用来制备1公斤重量的球体

制备超纯净硅-28材料的新方法主要依赖于质谱仪的应用