7月9日，Diraq团队在《自然·通讯》发表8量子比特硅自旋阵列实验结果。研究人员使用比利时微电子研究中心制造的300毫米SiMOS器件，完成8个量子点的调谐、独立寻址和相干控制。该器件采用与互补金属氧化物半导体工艺兼容的晶圆制造流程，由此前的2量子比特单元扩展为8量子比特线性阵列。

实验器件由8个线性排列的硅量子点组成，阵列两端分别集成单电子晶体管，用于将自旋状态转换为可测量的电荷信号。量子点构建在同位素纯化的硅-28材料上，残余硅-29浓度约为400ppm;栅极间距为90纳米，制造环节结合光学光刻与电子束光刻，以控制量子点栅极结构、缺陷密度和器件电噪声。每两个相邻量子点构成一个双量子点单元，8个量子比特由4组双量子点分别完成调谐，从而将整条阵列的校准过程拆分为多个可单独控制的局部单元。

8个量子比特均完成了共振控制和相干性测量。阵列测得的Ramsey退相干时间最高为41微秒，Hahn回波相干时间最高达到1.31毫秒。

外加0.5特斯拉面内直流磁场后，电子自旋能级产生约14GHz的塞曼分裂。不同量子比特之间细微的电子g因子差异，使研究人员能够使用独立的电子自旋共振微波脉冲选择目标量子比特。单量子比特Xπ/2门通过定时微波脉冲实现，Zπ/2门则由微波源中的虚拟相位偏移完成;相邻量子比特之间的海森堡交换相互作用由势垒栅极电压控制，并用于执行受控相位门。实验还配置了实时反馈程序，持续跟踪单电子晶体管工作电压及量子比特拉莫尔频率，对运行过程中的参数漂移进行修正。

读出部分采用两级级联电荷传感方案。阵列两端的两组量子比特直接通过单电子晶体管读出，位于中部的4个量子比特则先触发外侧量子点中的电子级联移动，再由两端传感器检测放大的电荷变化。该方法不需要在每组量子点旁分别增加一套独立传感器，即可读取线性阵列中部量子比特的自旋状态。

团队还在相邻量子比特之间执行了低相位噪声双量子比特门操作。论文目前展示的是一对相邻量子比特的双比特门控制，尚未完成4组双量子点之间全部纠缠门的统一校准。

需要区分的是，此次论文没有公布“整个8量子比特阵列达到99%操作保真度”这一统一指标。超过99%的单量子比特和双量子比特门保真度来自同一300毫米CMOS工艺此前完成的2量子比特单元测试;本次8量子比特实验公布的主要指标是8个量子点全部完成调谐与独立控制、相干时间保持、中央4个量子比特实现级联读出，以及相邻量子比特之间完成低相位噪声双比特门操作。