本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。由新南威尔士大学（UNSW）领导的一项合作发现，去除量子电子器件中的随机掺杂物，可以显著提高它们的可重复性，这是量子信息处理和自旋电子学等未来应用的关键要求。制造量子器件的难点在于，到目前为止，还无法制造出两个表现出相同性能特征的量子晶体管。虽然这些器件在物理上看起来是相同的，但它们的电气性能在不同的器件之间会有很大的差异。这使得将多个量子元件集成到一个完整的量子电路中具有挑战性。在这项由UNSW主导的新研究中，研究人员发现，问题来自于量子器件中掺杂物的随机空间位置。使半导体导电的传统方法是用另一种元素进行化学掺杂。例如，在硅中加入极少量的磷原子，就会产生过量的自由电子，使电流得以流动。但在纳米级量子器件中，这些掺杂物的随机定位意味着没有两个器件表现出相同的特性。新南威尔士大学领导的团队与剑桥的合作者一起研究发现，完全去除掺杂物可以使量子器件的可重复性大幅提高。研究者AshwinSrinivasan说：与传统的掺杂器件相比，新方法的无掺杂量子点接触晶体管的电增益均匀度高达三倍。悉尼UNSW量子器件实验室负责人Hamilton教授说：我们曾怀疑去除随机掺杂会提高器件的可重复性，但结果比我们预期的要好很多。Ashwin做了9个器件，都表现出了相同的量子特性和电气性能。这说明，可重复制造量子器件是可能的。论文标题为《Improvingreproducibilityofquantumdeviceswith

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