“在过去几年，实现两比特门99%的保真度一直是该领域最重要的实验。全球有条件进行该实验的课题组，都在从事这方面的研究，可以说这就是一场公开的科研赛跑。换句话说，如果始终无法达到99%的两比特门保真度，那么这个系统也就没有继续研究的必要。”多年前选高考志愿时，薛潇曾在金融、计算机和自然科学之间徘徊过。如今，手握多篇论文的他，属实未负当初的选择。日前，他实现了上述“99%的目标”。
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薛潇（右）和文章第二作者马克西米连·罗斯（MaximilianRuss）（来源：MateuszMadzik）
1月19日，Nature封面论文三连发，且都是量子主题。而薛潇正是其中一篇论文的作者[1]，论文题为《自旋量子位跨越表面代码阈值的量子逻辑》（Quantumlogicwithspinqubitscrossingthesurfacecodethreshold）。
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相关论文（来源：Nature）
他表示，此次工作解决了一个领域内长期存在的瓶颈问题：基于半导体中电子自旋的量子比特即spinqubit，其两比特门（two-qubitgate）的保真度一直以来都比较低。
相比传统计算机使用的基本逻辑单位比特，量子比特更容易受到环境噪音的影响，从而导致计算错误。而要研制一台有实际应用价值的量子计算机，一个必要的技术是量子纠错。
然而量子纠错对保真度的要求极高，目前最有前景的纠错技术叫做表层编码（Surfacecode），它要求在执行量子计算的过程中，每一步操作包含比特初始化、单比特门、两比特门、以及比特信息读取的保真度都需要高于99%。
因此99%的保真度也被称作容错门槛。自旋量子比特的初始化、单比特门、以及读取，都相对容易达到99%的保真度，其中一些甚至已逼近99.99%。
然而在过去，仅仅只有两篇论文分别报道了9%和98%的两比特门保真度[]，不过在科研上98%距离99%其实相差很远。
在学界，半导体自旋量子比特的研究已开展十多年。其基本的制备方式是利用微纳加工，在半导体的表面制作纳米尺度的金属电极，通过施加电压在材料内部形成一个“电势阱”，将单个电子束缚在其中。
这样的纳米级结构被称作量子点（quantumdot），与传统计算机芯片所使用的晶体管结构有着极高的相似度[3]。这样的相似度使得基于半导体的量子计算备受