科技日报北京6月20日电（记者张梦然）美国麻省理工学院和MITRE公司展现了一个可扩大的模块化硬件平台，该平台将数千个互连的量子比特集成到定制的电路上。这类量子片上系统（QSoC）架构能切确调谐和节制密集的量子比特阵列。多个芯片可经由过程光收集毗连起来，从而建立一个年夜范围的量子通讯收集。研究论文颁发在近期的《天然》杂志上。

由金刚石色心制成的量子比特，是携带量子信息的“人造原子”。经由过程在11个频率通道上调剂量子比特，该QSoC架构答应为年夜范围量子计较提出一种新的“纠缠复用”和谈。

为了构建QSoC，团队开辟了一种制造工艺，将金刚石色心“微芯片”年夜范围转移到CMOS（互补金属氧化物半导体）背板上。他们起首用一块实开博体育心金刚石建造出金刚石色心微芯片阵列，还设计并建造了纳米级光学天线，以更有用地搜集这些色心量子比特在自由空间中发射的光子。然后，他们在半导体代工场设计并计划出芯片，并在干净室中对CMOS芯片进行后处置，添加与金刚石微芯片阵列相匹配的微标准插槽。

团队在尝试室成立了一个内部传输装配，并利用锁定和释放流程将两层集成在一路，方式是将金刚石微芯片锁定在CMOS芯片的插槽中。因为金刚石微芯片与金刚石概况的连系力较弱，当他们程度释放年夜块金刚石时，微芯片会留在插槽中。

团队展现了一个500微米×500微米的区域转移，该转移区域包括1024个金刚石纳米天线阵列，但他们可以使用更年夜的金刚石阵列和更年夜的CMOS芯片来进一步扩年夜系统范围。事实上，跟着量子比特的增多，这类架构下调剂频率所需的现实电压更小。

操纵这项手艺，团队展现了一个具有跨越4000个量子比特的完全芯片，这些量子比特可调剂到不异的频率，同时连结其自旋和光学特征。他们还构建了一个数字孪生模子，将尝试与数字化建模联系起来，这有助在他们领会所不雅察现象的底子缘由，并肯定若何有用地实现架构。

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