麻省理工学院(MIT)的研究人员，开发了一种利用钻石的微观薄片中的原子级缺陷制造与整合「人造原子」的方法， 再藉由光子电路的连接， 产生目前规模最大的量子晶片。

根据光电协进会（PIDA）的观察，MIT 的这项成果无疑是发展可扩充尺度量子处理器的转捩点，由於建造量子电脑将需要数百万计的量子处理器， 这项新的研究证明了扩充处理器规模的可行方法。

光电协进会表示，传统电脑使用0 和1 表示的位元来处理与储存

讯息， 量子电脑使用量子位元（ 可以同时表示0、1 或两者的qubi t）

来操作。这种奇怪的特性使量子计算机可以同时执行多个计算， 因此

有办法解决传统电脑难以解决的问题。

新量子晶片中的量子位元是由钻石中的缺陷制成的人造原子，可以用可见光和微波来驱使它们发出携带量子讯息的光子。根据MIT 的Englund 教授所描述的过程是一种混合方法， 其中包含多个钻石量子位元的「量子小晶片(Quantum chiplet )」被精确地放置在氮化铝光子积体电路上。Englund及其同事利用这个混合方法建构了一个128 量子位元的系统， 这是迄今为止最大的人造原子光子晶片。

量子小晶片中的人造原子由钻石的颜色中心（ 简称为色心）， 钻石的碳晶格中相邻的碳原子缺失的缺陷组成，它们的空间由不同的元素填充或保留为空格。在MIT 所制造的小晶片中，替换元素是诌和矽。每个色心担任原子状态发射器的作用，其自旋状态可以形成一个量子位元。人造原子发出带有光或光子的彩色粒子，这些粒子携带着量子位元表示的量子讯息。

钻石色心构成了良好的固态量子位元，不过平台的瓶颈实际上是如何建构可扩展至成千上万量子位元的系统。人造原子在固态晶体中，会因为像是相干时间一类的因素而影响重要的量子性质。此外， 晶体内部的变化会导致量子位元彼此不同， 因此很难将小晶片特性复制。