物理学家开发出世界上最好的量子比特

时间:2020-06-16 17:44 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

物理学家开发出世界上最好的量子比特

美国加州大学洛杉矶分校的一组研究人员创造了一项新的记录,他们成功地在量子计算机中准备和测量量子位元。他们开发的技术使量子计算机的制造变得更容易,在重要任务上,量子计算机的性能要优于传统计算机,包括新材料和药物的设计。这项研究发表在同行评议的在线开放获取期刊《npj量子信息》(npj Quantum Information)上,该期刊由《自然》杂志(Nature)出版,包括关于量子信息和量子计算的杰出研究。

目前,最强大的量子计算机是“有噪声的中等规模量子”(NISQ)设备,对错误非常敏感。准备和测量量子位元的误差尤其严重:加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授、资深作者埃里克·哈德森(Eric Hudson)说,对于100个量子位元,1%的测量误差意味着NISQ设备在63%的情况下会产生不正确的答案。

为了解决这一重大挑战,哈德森和加州大学洛杉矶分校的同事们最近开发了一种新的量子比特,它被置于激光冷却的放射性钡离子中。“金发离子”几乎具有实现超低错误率量子器件的理想特性,这使得加州大学洛杉矶分校的研究小组能够实现约0.03%的制备和测量错误率,比迄今为止任何其他量子技术都要低,加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授韦斯利·坎贝尔(Wesley Campbell)说。

哈德森说,这种令人兴奋的新量子比特在加州大学洛杉矶分校的发展应该会影响到量子信息科学的几乎每一个领域。这种放射性离子在量子网络、传感、计时、模拟和计算方面被认为是一个有前途的系统,研究人员的论文为大规模NISQ设备铺平了道路。

共同作者包括哈德森实验室的博士后贾斯汀·克里斯坦森和前哈德森和坎贝尔实验室博士后戴维·哈克,他现在是美国空军研究实验室的物理学家。

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