自旋量子位元（spin qubit）

想像把一個電子單獨困在矽裡一個極小的凹槽中，然後用這個電子的一項私有屬性來承載你的量子資訊。這項屬性就是自旋，一種與生俱來的磁性，它可以指向兩個基本方向，你可以把它們標記為 0 和 1。自旋量子位元正是如此：把一個量子位元儲存在單個電子（有時也用一個原子核）的自旋裡，而這個電子被關在量子點中——量子點是刻蝕在晶片上的奈米尺度陷阱。由於載體只是一個粒子，自旋量子位元小得驚人，比某些其他方案所用的佈線迴路要小得多。

自旋量子位元背後最大的現實賭注在於可製造性。它們用矽來製造，從結構上看與晶片產業早已以十億計量產的電晶體很像，因此人們希望能借用成熟的 CMOS 製程，而不必從零另起爐灶。和任何量子位元一樣，自旋量子位元承載的狀態是 alpha|0> + beta|1>；你用精心整形的磁脈衝或電脈衝來操控它，測量時你會得到單個 0 或 1，其機率由這些振幅決定，疊加態隨之塌縮。兩個相鄰的自旋可以耦合起來，使它們糾纏並執行雙量子位元閘。