科学家们已经开发出一种获得超纯硅的方法，用于生产芯片。使用标准设备，他们将芯片中硅-29杂质的比例降低到0.0002%。据New Atlas报道，这种方法将使创建具有大量量子比特的更强大的量子计算机成为可能。

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硅当之无愧地被认为是现代电子设备和计算机技术的关键材料之一。他的重要性如此之大，以至于加州著名的硅谷甚至以他的名字命名——许多 IT 巨头的诞生地。然而，硅也有一些缺点，限制了其在量子计算等有前途的领域中的使用。

墨尔本大学和曼彻斯特大学的研究人员开发了一种使用标准设备生产超纯硅的方法——离子注入器。在这种广泛应用于半导体行业的设置中，计算机芯片被一束硅-28轰击，其中硅-29杂质被更理想的硅-28取代，结果，芯片中硅-29的浓度从4.5%下降到0.0002%。

为什么硅纯度对量子计算机很重要？事实是，量子计算机基于量子比特——使用量子力学原理的量子比特。它们对任何外部影响都非常敏感，必须处于量子相干状态。

然而，天然硅含有大约 4.5% 的同位素硅 29，它有一个额外的中子。这些中子的行为就像微观磁铁一样，破坏了量子比特的相干性，并导致量子计算中的错误。因此，天然硅的使用大大限制了量子计算机的能力，并且它们的完全运行需要更纯净的硅和最少的硅-29同位素含量。

高纯度的硅可以显著扩展量子计算机的能力，因为量子芯片包含的量子比特越多，它就越强大。科学家在这种情况下获得的超纯硅将有助于稳定这种多量子比特系统的运行。未来，计划在真正的量子器件上测试开发的超纯硅结构。成功的结果可能会导致新一代量子计算机的出现。