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普渡大学物理学家阿尔伯特·张和他的同事们成功地连接了两个所谓的量子点，使得这些微小结构可以被设想为量子比特——量子计算机的开关，可以处于开启、关闭或状态组合。为了使这对潜在的量子比特能够交换信息，科学家们使用标准的电子束光刻技术制造的更精细的纳米线连接了量子点，这些量子点本质上是仅有 180 纳米宽的扁平电子池。但他们必须以这样一种方式进行连接，即他们仍然可以确定每个单独的点所处的状态，这取决于它的电子自旋。“每个点可以有一个 1 [开] 或一个 0 [关]，因为自旋可以是向上或向下，”张解释说。但“如果不能隔离每个自旋，你就无法进行量子计算。”
该团队今天在《科学》杂志上报告称，诀窍在于控制每个量子点中最终电子的数量。与原子一样，电子通过占据中心周围连续轨道的位点来填充点。张和他的同事们利用了一个事实，即当点的最外层轨道中只有一个电子时，他们可以分析通过这些点的电流，从而检测自旋。“现在我们已经证明你可以将量子点连接在一起，”张说，“但接下来要做的是让它们做事情，控制双量子点中的自旋。”