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量子计算的突破使超强机器更接近现实世界

作者:赫连酣 来源:本站原创 时间:2019-07-20

研究人员发明了一种被认为对扩大量子计算至关重要的设备,可能为使用超强机器的科学突破铺平了前所未有的规模。

来自澳大利亚悉尼大学和微软的一个团队创建了一个能够大量生产量子计算机的组件,迄今为止,它已成为NASA,谷歌和中央情报局等主要公司和组织的专属领域。

自然通讯 ”杂志发表这一突破,它意味着量子计算机的一个关键组成部分 - 被称为微波循环器 - 可以小型化1000倍。

他们通过利用拓扑绝缘体的特性实现了这一目标 - 拓扑绝缘体是一个新发现的物质阶段,它为获得2016年诺贝尔物理学奖的科学家们赢得了奖励。 缩小的设备可以容纳成千上万的量子计算机的基本部分:Qubits。

量子计算机不使用传统的比特 - 数字通信中使用的“1”和“0” - 而是使用量子比特或量子比特。 Qubits存在于叠加状态,这意味着它们可以同时处于两个状态 - 既是“一个”也不是“零” - 而不是像传统计算机那样被限制为单个二进制状态。

“这不仅仅是量子比特,量子机器的基本构建模块。 构建大型量子计算机也需要经典计算和设备工程的革命,“悉尼大学教授David Reilly说。

“即使我们今天有数百万的量子比特,也不清楚我们是否拥有控制它们的经典技术。实现规模扩大的量子计算机需要在量子经典接口上发明新的器件和技术。”

科学家表示,这一进步提升了量子计算机的现实潜力,解决了当今最快的超级计算机无法实现的计算挑战。

自1982年物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)首次提出理论以来,量子计算机已经承诺将带来超强计算的新时代。 该领域的先驱者之一,物理学家大卫德意志(David Deutsch)曾声称,量子计算机具有解决问题的潜力,这些问题将使经典计算机的时间长于宇宙时代。

“这种紧凑型循环器可以在各种量子硬件平台上实现,无论使用何种特定的量子系统,”该研究的主要作者Alice Mahoney说。

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