“冷门”自旋量子比特技术取得突破，加速迈向实用量子计算机

本文报道了自旋量子比特（spin qubit）技术的突破性进展。过去，超导电路和离子阱路线在量子计算竞赛中领先，而自旋量子比特因发展缓慢较少受关注——三年前最先进的自旋量子处理器仅有2个量子比特，测量错误率约4%。如今，美国HRL实验室（18个硅基自旋量子比特，错误率0.2%）和荷兰QuTech研究所（5个硅基量子比特，错误率0.2%）分别在《自然》发表成果；荷兰初创公司Groove Quantum也宣布基于锗材料实现18量子比特、同类错误率；日本理化学研究所（RIKEN）更报告了5量子比特、错误率低于0.01%的系统。这些进展说明：自旋量子比特虽规模尚小（当前超导量子计算机已超100比特，中性原子体系达数千比特），但在关键指标——低错误率上已与主流技术相当。其优势在于沿用成熟硅芯片制造工艺，易于集成和量产。值得一提的是，专注超导路线的IBM近期宣布收购HRL，凸显该技术路线获得产业界高度认可。自旋量子比特利用电子固有角动量（即‘自旋’）作为信息载体，通过电脉冲即可精确调控，原理上类似经典晶体管控制方式，因此兼具物理稳定性和工程可行性。