2026年9月22日——随着其新的纳米与量子技术实验室（NanoteQ）首次亮相，维克森林大学在量子计算研究中获得了关键优势。

NanoteQ包括该校首个通过ISO 5认证的洁净室。这提供了创建和研究使量子计算成为可能的硅基量子比特所需的严格控制空间。

该设施支持本科生、研究生、博士后和教师，以及客座科学家和企业合作伙伴开展跨学科研究。 

“物理学正在成为信息的物理学，这个实验室将发挥越来越深入的作用，”维克森林大学物理学教授兼NanoteQ主任David Carroll表示。“我们可以形成纽带，成为计算机科学、物理学、化学领域人员的中心。”

Carroll的研究重点在于开发新型材料和技术，包括可在室温下运行的量子处理器。此前的量子计算需要比深空更冷的环境才能运行。 

校园与企业合作

NanoteQ是由Carroll的纳米技术与分子材料中心发展而来的，该中心是他在维克森林大学运营了超过25年的设施。 

那里的工作已产生40多项全球专利和待审申请，涉及的技术包括Power Felt——一种将人体热量转化为电流来为设备充电的材料；以及FIPEL——由发光塑料制成的高效照明。 

它还催生了多家商业衍生公司。最新的一家Quoherent在室温下实现量子处理——有朝一日让这种级别的计算能力可以握在掌中。 

“NanoteQ拥有一批极好的设备，对于在这些尺度上开展工作以及探索材料的量子特性至关重要，”Quoherent联合创始人兼首席运营官Alton Reich表示。“我们将能够推动这件事发展到这样的程度：你的手机里有少量量子比特在运行量子AI，而你不需要连接到云端。这非常令人兴奋。”

该公司的大部分业务位于温斯顿-塞勒姆，其科学家在NanoteQ工作。Carroll既是联合创始人，也是首席技术官。

建立区域伙伴关系以共享技术

NanoteQ还向需要专业技术的区域企业和学者敞开大门。NASCAR和Alcoa已在其实验室测试材料。两家获得维克森林大学技术授权的独立公司NanoSoft Polymers和Virtue Labs目前从NanoteQ场地开展工作。

该实验室也已成为维克森林大学化学教授Mallory Green研究中的重要合作伙伴。她使用激光来确定氨基酸等手性分子的明确“指纹”，氨基酸是生命的构建块。理解手性分子如何发挥作用很重要，因为它们具有“左手性”或“右手性”取向，这种取向会引导它们的行为。

Carroll和NanoteQ实验室与Green实验室共享设备，以促成新光谱仪器的建造。

“我们计划合作研究一种称为手性诱导自旋选择性的效应，甚至再缩小一步，”她说。“这种效应被认为与生命过程的发展有关。它也是一种对未来量子技术具有很大前景的效应。”

支持本科生研究

最近刚从维克森林大学毕业的Alli Swyt在大二时加入了Carroll的研究组。她说，能够使用这些前沿工具对她的经历产生了重大影响。 

她研究如何使用电路校准磁力显微镜（MFM），以读取和测量纳米级材料的形貌和磁性。研究人员使用MFM来表征用于下一代电子设备的量子纳米材料，这是Carroll实验室的重点之一。 

“我当时设计和进行光刻来制作这些电路，还为了这次校准做了大量MFM成像，”Swyt解释说。“我不确定自己做过的最酷的事情是什么，但我最喜欢的是用光刻来构建电路。” 

她于5月获得物理学学士学位，随后前往德国参加一个由Carroll帮助安排的暑期实习。

开发未来的技术

NanoteQ实验室的高级别洁净室支持更深入的研究，降低环境污染的可能性。此类污染会妨碍研究中复现结果的能力。然而，可复现性对于证明假设至关重要，这样科学家才能进入创造可市场化技术的下一步。

在北卡罗来纳州，包括维克森林大学在内，只有不到六所大学拥有用于研究的认证ISO 5洁净室。全美只有不到100所大学运营ISO 5洁净室。此类设施高度专业化，很少有设施具备满足量子电路需求的能力。

NCInnovation是一个全州范围的公私合作项目，旨在帮助将大学研究转化为可上市的技术。该机构的专家表示，拥有这一级别的设施有助于将研究理论更快地转化为现实。

“我们与大学教师合作，推动研究走向商业应用，但同一个瓶颈一再出现。一个团队有了真正的发现，却无法产生足够干净或足够一致的数据，让合作伙伴信任，”NCInnovation区域驻场企业家Trillitye Paulen表示。“ISO 5洁净室和先进光谱学共同解决了这个问题，一个通过控制环境，另一个通过证明团队实际构建了什么。 

“这种组合不会把每个想法都变成产品，但它消除了优秀科学在校园里停滞的一个常见原因，并让教师提前数年与行业合作伙伴接触。”

维克森林大学负责研究、学术探究与创意活动的副教务长Kimberley McAllister表示，它还为本科生提供了在前沿技术上接受培训的机会，并为教师、博士后和研究生开辟了更多创新研究的机会。