量子計算機的製造成本有望大幅降低。近期發表在《Advanced Materials》上的論文中，由墨爾本大學領導的團隊完善了一項新技術，像構建傳統設備一樣將單原子逐一嵌入矽片中。該論文的主要作者賈米森（Jamieson）教授說，他的團隊的願景是利用這種技術建立一個非常、非常大規模的量子設備。

這項新技術可以創建大規模的計數原子模式，這些原子受到控制，因此它們的量子態可以被操縱、耦合和讀出。該項目由David Jamieson 教授和來自新南威爾士大學悉尼分校、Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（HZDR）、Leibniz Institute of Surface Engineering（IOM）和RMIT的合作者開發。

Jamieson 教授說：“我們相信，通過使用我們的方法並利用半導體行業已經完善的製造技術，我們最終可以製造出基於單原子量子位的大規模機器”。

該技術利用了原子力顯微鏡的精度，它有一個鋒利的懸臂，可以“接觸”芯片的表面，定位精度只有半納米，與硅晶體中原子之間的間距差不多。

研究小組在這個懸臂上鑽了一個小孔，這樣，當它被磷原子噴灑時，一個磷原子會偶爾穿過小孔並嵌入矽基底。關鍵是準確地知道什麼時候有一個原子–而且不超過一個–嵌入到基底中。然後懸臂可以移動到陣列上的下一個精確位置。研究小組發現，當原子進入矽晶體並通過摩擦耗散其能量時，其動能可以被利用來產生微小的電子”咔嗒”聲。

Jamieson 教授說，當每個原子落入原型設備中的一萬個位置時，團隊可以“聽到”電子點擊。賈米森教授說：“一個原子與一塊矽碰撞會發出非常微弱的點擊聲，但是我們已經發明了用於檢測點擊聲的非常敏感的電子裝置，它被放大了很多，並給出了一個響亮的信號，一個響亮而可靠的信號”。

他說這使我們能夠對我們的方法非常有信心。我們可以說，“哦，有一個點擊。一個原子剛剛到達。現在我們可以把懸臂移到下一個地方，等待下一個原子”。