量子计算机是利用量子力学来执行计算，它可解决超出经典计算机能力的复杂问题。普通计算机由数十亿个晶体管(称为比特)组成，而量子计算机则基于量子比特(也称为量子位)。

在寻求构建强大的量子计算机的过程中，有一种类型的量子比特显示出非凡的前景：硅自旋量子比特。这种量子比特不仅具有较长的相干时间，而且还与先进的半导体制造技术相兼容。尽管有这种优势，但硅自旋量子比特中使用的材料也给研究人员带来了不少挑战。

这些挑战包括：电荷噪声，量子比特周围环境中静电的不稳定波动会使量子比特极不稳定；谷分裂，它产生了量子点的能级，如果能级太近可能会导致不必要的问题；电子g因子的空间变化，它可能会导致难以控制量子比特。

为了克服这些挑战，美国空军科学研究办公室(AFOSR)已向材料表征和建模、硅制造和量子实验方面的多学科专家团队提供了超过670万美元的资金。该研究团队由罗切斯特大学的研究人员负责领导。

罗切斯特大学物理学副教授、该项目的主要研究员John Nichol说：“我们正在采取材料优先的方法来发现硅自旋量子比特所面临的挑战的根本原因。该团队拥有研究硅自旋量子比特的相关性和因果关系所需的专业知识，并最终将通过该平台取得的材料开发成果来加快其进展。”

AFOSR愿意资助高风险的基础研究，这些研究有可能对国家的技术进步产生深远的影响，这其中就包括开发稳定而强大的量子计算机。Nichol表示，该办公室为学术界、国家实验室和创新中心之间的合作伙伴关系提供资金，是推动量子计算取得进展的关键。(编译:Qtech)