芬蘭艾斯堡2020年10月1日 /美通社/ -- Mikko Möttönen教授的大學研究小組和合作者設計了一種快速、超靈敏納米級輻射熱測量儀，可檢測到非常微弱的微波輻射。可檢測到的輻射極其微弱，在室溫下將一杯咖啡在微波爐中加熱1°C所消耗的能量相當于這一檢測輻射量的50乘以1000的八次方倍。也就是5后跟著25個零。

Artistic impression of electric conduction and superconductor proximity effect in a heated graphene bolometer. Credit: Heikka Valja.

“該器件極其微小，甚至可以放入細菌內部，”阿爾托大學和VTT量子技術聯(lián)合教授兼IQM聯(lián)合創(chuàng)始人Möttönen說。

新的輻射熱測量儀測量光子能量的準確性比以前顯著提升，而且速度更快。這對于量子計算機至關重要，因為測量量子位（量子元位）的能量是量子算法不可或缺的一部分。此外，該器件體積小，便于集成到超導量子處理器中，為通向實際應用提供了暢通路徑。

“我們使用金鈀開始了輻射熱測量儀的概念驗證，” 剛加入IQM的《自然》雜志論文第一作者Roope Kokkoniemi理學碩士表示。“這是一種可行的方法，但同時我們也找到了進一步改進的辦法。這就是采用石墨烯作為替代品。最終的結果是一個真正優(yōu)越得多的傳感器，能以更高的速度運行，提升的性能可讀出超導量子位狀態(tài)，而這是超導量子處理器的基石，”Roope補充道。這也是與阿爾托大學Pertti Hakonen教授的NANO小組、VTT以及新加坡國立大學的一項合作成果。

IQM加快開發(fā)
在諸如IQM開發(fā)的量子計算機中，這種檢測器技術由于其相對較小的尺寸，在替代傳統(tǒng)閱讀器以及擴展未來量子處理器方面可能大有助益。依托處于芬蘭量子技術中心的位置，IQM具備獨特優(yōu)勢，可通過與當?shù)亓孔由鷳B(tài)系統(tǒng)的密切合作實現(xiàn)此類突破性成果的商業(yè)化。

“我們認為這是量子技術領域一個令人激動的里程碑。IQM一直在尋找增強其量子計算機技術的新方法，而這種新型輻射熱測量儀無疑符合這一要求。”參與該報道研究項目的IQM聯(lián)合創(chuàng)始人Kuan Yen Tan博士解釋說。 

來自最佳研究的技術
IQM是成功技術轉讓的一個典型范例，集中體現(xiàn)了如何快速實現(xiàn)研究成果商業(yè)化。IQM在極短時間內就發(fā)展成為歐洲領先的量子計算機公司，并已經(jīng)開始向商業(yè)量子計算機的首度銷售邁進。公司成功建立了自身在該領域的獨特基礎，這不僅是因為公司能夠從極為有限的量子工程師人才庫中招募到相當一部分人才，而且還因為能夠與歐洲各地的大學和行業(yè)合作伙伴展開協(xié)作。

IQM在量子計算領域取得快速發(fā)展和輝煌成績的一個重要因素是與學術界的密切互動。事實上，IQM與學術界高度融合，公司大多數(shù)員工都具有研究背景。IQM團隊共發(fā)表了640余篇科學論文，文獻被引用超過27000次。

IQM的目標是成為一家泛歐量子計算機公司，并進一步擴大與全歐洲頂級研究團隊的合作。

《自然》文獻鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2753-3

阿爾托大學新聞稿鏈接：https://www.aalto.fi/en/news/new-detector-breakthrough-pushes-boundaries-of-quantum-computing