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世界首台通用编程量子计算机问世

日期:2019-11-28 14:47:52 人气:199
据英国《新迷信家》杂志网站15日报道,世界首台通用编程量子计算机近日于美国面世,其可在进一步改良后利用于密码立译等方面。相干论文颁发在《天然·物理学》杂志上。    这一量子计算机由美国国度尺度技术研讨院研制,可处置两个量子比特的数据。较之传统计算机中的“0”跟 “1”比特,量子比特能存储更多的信息,因此量子计算机的机能将大大超出传统计算机。    研讨职员大卫·汉尼克表现,通用编程量子计算机采纳了量子逻辑门技术来处置数据。制作量子逻辑门需设计一系列激光脉冲,以把持铍离子进行数据处置,再由另一个激光脉冲读取计算成果。一个简略的单量子比特门,可从0转换成1,也可从1转换成0。但与传统计算机的物理逻辑门没有同的是,这台设备的量子逻辑门均已编码成激光脉冲。当激光脉冲量子门对于量子比特履行简略逻辑操作时,铍离子便会开端旋转,完成对于量子比特的存储。    这台量子计算机的中心部件是具金色图样的铝晶片,内含直径约为200微米的电磁圈。迷信家将两个镁离子跟 两个铍离子置于电磁圈中,镁离子可起到“波动剂”的作用,打消离子链的不用要振动,坚持计算机的波动性。    因为两个量子比特的操作存在多种可能,研讨小组随机拔取了160种操作方式进行了演示,以验证处置器的通用性。每次操作都用31个没有同的量子门击端详子比特,将其编码成激光脉冲。这其中大局部为单量子比特门,脉冲只要要与单一离子进行互相作用。少数的双量子比特门则须要与两个离子同时产生交互作用。而通过对于电磁圈旁黄金电极上的电荷进行节制,研讨职员能有效添加所需的离子数目。    不外,这一量子计算机仍具有着相称的问题。例如,只管每个量子门的精确率都在90%以上,而当综合使用时计算机的整体精确率却降低到 79%。这主要是因为激光脉冲的强度没有同所造成的,汉内克解释说:“脉冲的稳定性可造成这种误差,而光线的披发射跟 反射等,也可能是起因。”    研讨小组表现,通过晋升激光的波动性跟 减少光学设备的误差,可有效进步芯片的运转精确率。在精确率晋升至99.99%时,该芯片能力作为量子处置器的主要部件,终极完成通用编程量子计算机的实际利用。相干信息:向制作量子计算机迈进一步
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