量子芯片骑在超导总线上

 作者:宣瘊     |      日期:2018-01-17 08:21:13
作者:Saswato Das量子计算的巨大潜力 - 量子比特 - 首次成为传统计算机芯片的基础两个美国研究团队使用超导电路,通过量子信息电缆或总线连接两个量子元件在普通计算机上一起工作的位可以存在两种状态 - 0或1.但是量子位可以同时存在,允许它们在聚合时同时处理许多计算 Qubits可以以不同的方式制作,但到目前为止,大多数方案都不适合大规模制造将它们放在像传统计算机那样的芯片上可以释放推动电子计算崛起的规模经济在本周的“自然”杂志上,两组报告的单独研究表明这是可能的一个是位于科罗拉多州博尔德的美国国家标准学会(NIST),另一个是位于美国康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学这些团队表示他们首次在芯片上连接了量子比特每组都从“人造原子”中产生量子比特 - 大约10亿个铝原子的微小团块,具有离散的电能水平,就像一个原子一样他们将它们与可以在它们之间传递信息的“腔”联系起来将整个装置冷却到绝对零度以上几千分之一以使电路超导腔体内衬有电绝缘体,该电绝缘体捕获单个微波光子,该光子在驻波中以内部反弹使用微波脉冲,信息可以编码为人造原子中的电磁能量,然后转移到腔体和从腔体转移实际上,耶鲁大学团队成员Johannes Majer说,研究人员创造了“量子总线”在传统计算机中使用总线作为各种组件之间信息的管道 - 但其量子芯片等价物从未被制造过更进一步,NIST小组表明,腔体可能不仅仅是一个总线 - 它们将它用作短期记忆在一个量子位中编码信息之后,它们将其传输到腔中10纳秒,然后将其传输到另一个量子位耶鲁的芯片使用了基于硅的1微米方形的量子比特,而NIST在蓝宝石上使用了更大的10平方微米量子比特在两种原型中,量子比特之间的总线长度在5到7毫米之间总而言之,这些小组已经展示了执行构成所有计算基础的基本逻辑运算所需的关键元素领导NIST团队的Raymond Simmonds表示未来的量子芯片可能会使用它的某些版本他称之为量子芯片的“神经中枢”两组的未来研究将集中在将更多量子位与片上空腔连接起来由于信息的稳定性问题,目前增加更多是困难的 “我们正准备进行6个量子比特的实验,但是[芯片上]有更多量子比特的空间”,Majer说芬兰VTT技术研究中心的量子计算专家Antti Niskanen和日本NEC Nano电子实验室的Nasunobu Nakamura同意这一观点 “原则上,在同一芯片上有数百个量子比特的空间,”他们在两篇论文的评论中写道 “因为任何一对量子比特都可以耦合,