什麼是自旋量子位元
以電子或原子核的自旋方向作為量子位元的方式。在矽中，會把電子一個一個困在以閘極電極形成的量子點中使用。量子位元很小，被期待能運用 CMOS 製造技術來整合。為了減少核自旋的雜訊，會使用濃縮 ²⁸Si 的矽。
日文名稱: スピン量子ビット
「自旋量子位元」出現在1領域的2道練習題中（量子電腦硬體等）。
這個名詞所屬的領域: 量子電腦硬體
練習自旋量子位元的題目
矽自旋量子位元被期待為適合大規模化的方式，主要理由為下列何者？
- A在室溫下運作，完全不需要冷凍機
- B量子位元是光子，可以直接以光纖傳送到遠處
- C量子位元小至約數十到 100 nm，有可能運用 CMOS 製造技術與 300 mm 晶圓設備來大量整合
矽自旋量子位元使用提高同位素 ²⁸Si 比例（同位素濃縮）的矽，其理由下列何者正確？
- A²⁸Si 的能隙比天然矽大，不容易流過漏電流
- B天然矽中約占 4.7% 的 ²⁹Si 具有核自旋，其磁場的擾動會擾亂電子自旋的相位
- C²⁸Si 比 ²⁹Si 輕，因此電子遷移率可提高到 10 倍以上
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正確答案：B. 天然矽中約占 4.7% 的 ²⁹Si 具有核自旋，其磁場的擾動會擾亂電子自旋的相位
天然矽中 ²⁸Si 約占 92%、²⁹Si 約占 4.7%、³⁰Si 約占 3.1%，其中只有 ²⁹Si 具有核自旋。核自旋的作用就像小磁鐵，其方向隨機改變時，電子自旋感受到的磁場會擾動，使相位紊亂、T2 變短。使用把 ²⁹Si 減少到約 0.1% 以下的同位素濃縮矽，相干時間可大幅延長。
解析中的「自旋量子位元」
矽自旋量子位元是以閘極電極的電壓，在矽中形成量子點，將電子一個一個困在其中，並以電子自旋的方向作為量子位元。
矽自旋量子位元被期待為適合大規模化的方式，主要理由為下列何者？