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Loss和DiVincenzo(1998)提出了以自旋为基的量子计算机概念。在二维电子气上由电极形成量子点，每一个量子点是一个量子位(qubit)。量子位的操作由有效哈密顿量决定，它可以通过外场来控制，例如：交换耦合Jij(t)，Zceman分裂gi(t)μBBi(t)。特别是在半导体量子点中，g(t)能由形状、尺寸和外场调制，因此提供了自旋操作的可能性。