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量子計算新進(jìn)展:中國學(xué)者實現(xiàn)20個超導(dǎo)量子比特糾纏
關(guān)鍵字: 中國科學(xué)家據(jù)新華社8月9日消息,由浙江大學(xué)、中科院物理所、中科院自動化所、北京計算科學(xué)研究中心等機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)合團(tuán)隊開發(fā)出一款具有20個超導(dǎo)量子比特的量子芯片,并成功實現(xiàn)全局糾纏,刷新了固態(tài)量子器件中生成糾纏態(tài)的量子比特數(shù)目的世界紀(jì)錄。這一量子計算新進(jìn)展于8月9日發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
記者在浙江大學(xué)借助顯微鏡看見,超導(dǎo)量子比特芯片的大小約為1平方厘米,20個量子比特均勻分布于中心諧振腔的周邊,猶如由中心樞紐貫通的各個支路。
據(jù)了解,這是浙江大學(xué)超導(dǎo)量子計算和量子模擬團(tuán)隊的實驗室迭代的第四代電路設(shè)計方案,目標(biāo)是讓任意兩個量子比特之間都能進(jìn)行直接“溝通”,實現(xiàn)全局糾纏。全局糾纏,是讓所有量子比特協(xié)同起來參與工作,量子操縱是量子計算的技術(shù)制高點(diǎn),而實現(xiàn)全局糾纏是檢驗操縱是否成功的標(biāo)志。
研究人員表示,計算機(jī)使用“0”和“1”進(jìn)行信息存儲與處理。在經(jīng)典計算機(jī)里,一個比特就如一個普通開關(guān),或0或1。量子計算機(jī)由于量子糾纏與疊加特性,一個量子比特可以同時代表0和1。“想象一枚擺在桌上靜止的硬幣,你只能看到它的正面或背面;當(dāng)你把它快速旋轉(zhuǎn)起來,你看到的既是正面,又是背面。于是,一臺量子計算機(jī)就像許多硬幣同時翩翩起舞?!毖芯咳藛T說。
在實驗室控制條件下,研究人員在短短187納秒內(nèi)(人眨一下眼所需時間的百萬分之一),捕捉到了20個人造原子從“起跑”時的相干態(tài),歷經(jīng)多次變身,最終形成同時存在兩種相反狀態(tài)的糾纏態(tài)。操控這些量子比特生成全局糾纏態(tài),標(biāo)志著團(tuán)隊能夠真正調(diào)動起這些量子比特。
量子比特數(shù)是衡量量子計算機(jī)性能的重要指標(biāo)之一。有研究認(rèn)為,一旦量子比特數(shù)達(dá)到50以上,就能在處理某些特定問題時展現(xiàn)超越超級計算機(jī)的運(yùn)算能力?!拔覀兊男酒瑩碛幸粋€顯著特點(diǎn),那就是所有比特之間都能夠進(jìn)行相互連接,這能夠提升量子芯片的運(yùn)行效率,也是我們能夠率先實現(xiàn)20比特糾纏的重要原因之一?!?研究人員介紹道。
- 原標(biāo)題:量子計算新進(jìn)展:中國學(xué)者實現(xiàn)20個超導(dǎo)量子比特糾纏
- 責(zé)任編輯:徐乾昂
- 最后更新: 2019-08-10 10:33:35
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