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10bet官方网下载:数以百万计的量子位元可以被同样对待

时间:2021/8/18 21:25:06   作者:   来源:   阅读:13   评论:0
内容摘要:研究员杰瑞德·普拉博士表示,到目前为止,原型量子处理器只能控制少量的量子位,但为了解决量子计算机的实际问题,我们必须能够控制数百万个量子位——这是构建全尺寸量子计算机的主要障碍。普拉说:“很长一段时间以来,我们一直允许电流通过量子比特旁边的电线产生的微波磁场来控制电子自旋量子比特。然而,磁场随着距离的增加而迅速衰减,所...

研究员杰瑞德·普拉博士表示,到目前为止,原型量子处理器只能控制少量的量子位,但为了解决量子计算机的实际问题,我们必须能够控制数百万个量子位——这是构建全尺寸量子计算机的主要障碍。


普拉说:“很长一段时间以来,我们一直允许电流通过量子比特旁边的电线产生的微波磁场来控制电子自旋量子比特。然而,磁场随着距离的增加而迅速衰减,所以我们只能控制离导线最近的量子。位。增加量子位的数量需要增加更多的线,这将占用芯片的空间。此外,芯片必须在零下270摄氏度下工作。引入更多的导线将在芯片内部产生更多的热量,并影响量子位的性能。可靠性。”
为了解决这个问题,研究人员采取了另一种方法——他们研究了从芯片上方产生磁场的可行性。普拉说:“理论上,这种方法可以同时控制400万个量子位。”


普拉团队在硅芯片的正上方引入了一种叫做介电谐振器的晶体棱镜。当微波被引导进入谐振器时,“介质谐振器将波长降低到不到一毫米,非常有效地将微波功率转换为磁场。以便控制所有量子位元的自旋。这里有两个关键的创新:首先,不需要投入大量的能量来获得磁场,这意味着不会产生太多的热量。第二,整个场是非常均匀的,数以百万计的量子位元可以被同样对待。”


随后,研究团队借助开发的谐振器原型验证了最新的想法,并取得了成功。普拉说:“尽管制造能够运行数百万量子位元的处理器仍存在一些工程上的挑战,但我们现在有了控制它们的方法。”
据报道,该团队计划使用这种新技术来简化硅量子处理器的设计。由于量子计算机可以模拟极其复杂的系统,它们有望在气候变化、药物和疫苗设计以及人工智能等领域“展示自己的技能”。
在很长一段时间里,人们只能把电流放在量子位元旁边的电线上,以传输微波磁场。为了控制更多的量子位,需要更多的导线;更多的电线会占用更多的空间,产生更多的热量。过多的热量会增加芯片的工作温度,影响量子位的可靠性。如何打破?科研人员的方法是对芯片结构进行彻底的重构,不是把每一个都破坏掉,而是把所有量子位作为一个整体来控制和操纵。这个想法已经存在很长时间了,但最近,科学研究小组真正结合了介质谐振器和硅量子位来验证这个想法。听着,建造全尺寸量子计算机的主要障碍预计是




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