在硅中原子形成的电子自旋量子比特具有很大的轨道能量（数十毫电子伏）和较弱的自旋-轨道耦合，因而产生了相干时间单位以秒计的孤立电子自旋基态。这种高保真度的量子比特相干控制有望为量子计算提供一种全新的平台。然而，在原子基量子比特中实现大规模电路所必需的量子比特间的耦合尚未实现。电子自旋之间的交换相互作用预示着用两个量子比特门进行快速（千兆赫兹）的门操作，这在最近门定义的硅量子点得到了证明。然而，在两个与磷原子量子位元结合的电子之间产生可调谐的交换作用直到现在都难以实现。这是因为很难确定开启和关闭交换交互所需的原子距离，同时校准原子电路以获得高保真、独立的自旋读数。在本文中，澳大利亚新南威尔士大学的M. Y. Simmons等发现在硅中磷供体电子自旋量子比特之间存在着快速的交换门相互作用，在完整的基态上其保真度高达94%。这种在原子尺度上对量子比特的放置进行工程设计的策略，为基于硅中供体量子比特的多量子比特量子电路的实现和有效表征提供了一条途径。

Y. He, M. Y. Simmons et al, A two-qubit gate between phosphorus donor electrons in silicon, Nature, 2019

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