量子计算是如此新颖，使得研究人员仍在研究多种技术方法来实现实用量子计算系统。出现这种局面，是因为我们还没有一个关于如何构建量子计算机的标准模型。现在，HRL Laboratories已获得由美国陆军研究办公室(ARO)和物理科学实验室(LPS)提供的资助，并将与加州大学洛杉矶分校共同合作，来实现将自旋量子比特(最有前途的下一代量子比特之一)引入到多量子比特阵列中。该项目名为 "缩放自旋系统的通用控制(UCS3)"，它将使该团队能够探索在大规模量子设备中出现的物理学和工程学等新领域。

UCS3的资助是由加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授Jason Petta领导的，Petta将与坐落在马里布的HRL Laboratories合作，其所开发的量子芯片将在那里进行制造，Petta还在那里担任了研究中心主任一职。该团队正试图将最前沿的量子科学技术嵌入到硅芯片中。对此，Petta表示：“实现这一点将使量子计算能够借助现有的半导体基础设施，并以一种前所未有的方式利用该技术来进行大规模生产。”

该团队是通过在硅芯片上隔离单个电子来制造量子电路。然后，他们会利用电子的自旋来编码、处理和存储信息。其目前所面临的挑战是在硅芯片上制造出10-50纳米大小的微小元件，这大约比人类头发的直径小1000倍。施加在这些元件上的信号可以控制单个电子的运动，并实现量子电路。

HRL Laboratories首席科学官David Chow表示：“通过HRL与加州大学洛杉矶分校的共同合作，实现了将工业晶圆制造生产线的可重复性与学术研究合作伙伴的灵活性结合起来，从而能对由Si/SiGe异质结构制造的最先进的单电子自旋量子比特进行前所未有的量子测量。”

UCS3这一项目是建立在量子计算创新历史的基础之上。作为普林斯顿大学和加州大学洛杉矶分校的教授，Jason Petta是最早从事半导体量子比特原型研究、且处于领先水平的专家，他通过十多年的开创性研究还推动了量子比特质量的提高。在同一时期，HRL Laboratories一直在开发制造和控制硅基量子比特的关键技术，并开创了新型硅结构，这将为该资助项目中开发的芯片奠定基础。(编译:Tmac)