完全由光制成的原型大型量子处理器

时间:2019-10-21 21:54 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

完全由光制成的原型大型量子处理器


  研究人员通过一项突破性的实验为量子计算开辟了一条新途径:一种完全由光构成的大规模量子处理器。

  来自澳大利亚,日本和美国的国际科学家团队开发了由激光制成的大规模量子处理器的原型。

  该处理器基于十多年的设计,具有内置的可扩展性,可将光制造的量子组件的数量扩展到极限数量。该研究于2019年10月18日发表在《科学》杂志上。

  量子计算机有望为解决难题提供快速解决方案,但是为此,它们需要大量的量子组件,并且必须相对无差错。当前的量子处理器仍然很小并且容易出错。这种新设计提供了一种使用光的替代解决方案,可以达到在重要问题上最终胜过传统计算机所需的规模。

 

  反射镜,分束器和光纤等光学设备网络将激光编织到光学量子处理器中。信用:CQC2T

  “尽管当今的量子处理器令人印象深刻,但尚不清楚当前的设计是否可以放大到超大尺寸,” RMIT 量子计算和通信技术中心(CQC 2 T)首席研究员Nicolas Menicucci博士指出。澳大利亚墨尔本大学。

  “我们的方法从一开始就内置了极高的可伸缩性,因为这种称为集群状态的处理器是无光的。”

  使用光作为量子处理器

  甲集群状态是大集合纠缠量子组件的以特定的方式进行测量时,其执行的量子计算。

  为了对现实世界中的问题有用,簇状态必须足够大并且具有正确的纠缠结构。自被提出以来的二十年中,以前所有关于集束状态的示威都在这一项或两项上都失败了,” Menicucci博士说。“我们是第一个在两者上都取得成功的公司。”

  为了形成团簇状态,经过特殊设计的晶体将普通的激光转换为一种称为压缩光的量子光,然后通过反射镜,分束器和光纤网络将其编织成团簇状态。

 

  CQC2T RMIT节点的首席研究员Nicolas Menicucci博士。信用:CQC2T

  该团队的设计允许进行相对较小的实验,以生成具有内置可伸缩性的巨大二维集群状态。尽管目前的压缩水平(衡量质量的标准)太低,无法解决实际问题,但该设计与解决问题的方法兼容达到最先进的挤压水平。

  该团队表示,他们的成就为光量子计算开辟了新的可能性。

  “在这项工作中,我们首次在任何系统中都建立了一个大规模的簇状态,其结构能够实现通用量子计算。” UNSW Canberra CQC 2 T 首席研究员米野秀弘博士说。“我们的实验表明,这种设计是可行且可扩展的。”

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