这种量子比特的重新设计可以使量子计算机变得更容易


Tomasz Zajda / Alamy库存照片由Matt Reynolds创造超高速计算机的种族加速重新思考量子计算机最基本的部分之一可能为超强设备铺平道路澳大利亚新南威尔士大学的Andrea Morello和他的同事们设计了量子比特 - 量子信息的最小单位 - 可以帮助解决制造量子计算机的一些原子尺度的困难目前,使用硅制造量子系统是困难的,因为量子比特必须彼此非常接近,相隔大约10到20纳米,以便进行通信这使得放置量子计算机所需的电子设备几乎没有空间但是,通过将电子和原子核组合成一个量子比特,莫雷洛和他的团队认为他们已经找到了一种让量子比特在高达500纳米的距离内进行通信的方法 “这将允许你在量子比特之间填补其他东西,”莫雷洛说到目前为止,大多数基于硅的量子比特都是由单个磷原子的电子或原子核制成的该团队的设计使用磷原子的原子核和电子在硅层内创建单个量子位硅系统中的量子点通过电场相互作用,莫雷洛的团队表明,通过将电子拉离每个原子的原子核,可以扩展这些电场的范围悉尼麦格理大学的西蒙•德维特(Simon Devitt)表示,这可以克服阻碍基于硅的量子系统的几个主要障碍,最终可以创造出具有数百万量子位的量子计算机,可以模拟简单的化学反应基于硅的量子比特不是量子计算机的唯一候选者谷歌正在制造基于超导体的量子芯片,并声称它有望在今年晚些时候建造第一台能够超越普通计算机某些能力的量子计算机 “硅片的背后还有一点点,”Devitt说但由于计算机行业已经习惯于用硅制造芯片,因此硅可以很好地赶上甚至超越其他量子系统的性能 Devitt说,使用硅量子比特制作的量子计算机在构建具有数千或数百万量子比特的计算机时可能比其他系统更不容易出错然而,硅和超导量子系统都只能在接近绝对零度的温度下工作,加利福尼亚量子初创公司图灵的Michele Reilly说她说,基于钻石的系统可以更容易扩展,因为它们使用与硅系统相似类型的量子比特,但不需要冷却到如此极端的温度 “路径非常开放,”德国亚琛工业大学的Barbara Terhal说她说现在要知道哪个系统将最终为未来的量子计算机供电还为时尚早 Devitt说,我们不得不等待,看看这种定义量子比特的新方法是否确实释放了硅基量子计算机的潜力 “这可能是一种潜在的解决方案,有点盯着我们,”他说 “但是他们将不得不进入实验室并开展这项工作”期刊参考:Nature Communications,DOI:10.1038 / s41467-017-00378-x了解更多:具有51个量子比特的量子模拟器是有史以来最大的话题:
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