6,100 量子比特處理器打破量子計(jì)算記錄

另一個(gè)專業(yè)量子計(jì)算記錄已經(jīng)被打破，而且差距很大：物理學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)建立了一個(gè)包含 6,100 個(gè)量子比特的陣列，這是同類產(chǎn)品中最大的，遠(yuǎn)高于大約一千個(gè)量子比特以前的系統(tǒng)包含。

這是加州理工學(xué)院的科學(xué)家的工作，他們使用銫原子作為它們的量子比特，用復(fù)雜的激光系統(tǒng)將它們捕獲到位，激光系統(tǒng)充當(dāng)鑷子，以保持原子盡可能穩(wěn)定。

量子比特與經(jīng)典位不同通過(guò)利用所謂的疊加來(lái)對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行：不僅僅是 1 或 0 的二進(jìn)制狀態(tài)，而是概率 t 的擴(kuò)展HAT 允許的算法可以解決傳統(tǒng)計(jì)算方法無(wú)法解決的問(wèn)題。

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然而，需要大量的量子比特才能使量子算法變得實(shí)用。這些大數(shù)組的原因之一是糾錯(cuò)，通過(guò)提供剩余來(lái)仔細(xì)檢查機(jī)器的運(yùn)行，這有助于克服量子比特固有的脆弱性.

“對(duì)于中性原子來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻量子計(jì)算,"說(shuō)物理學(xué)家曼努埃爾·恩德雷斯?！拔覀儸F(xiàn)在可以看到一條通往大型糾錯(cuò)的途徑量子計(jì)算機(jī).構(gòu)建塊已經(jīng)到位。

沒(méi)有單一的突破使這種跳躍成為可能量子比特?cái)?shù)，而是許多關(guān)鍵領(lǐng)域的一系列工程進(jìn)步——從激光鑷子到超高（極低壓）真空室。

穩(wěn)定性也是一個(gè)問(wèn)題量子計(jì)算系統(tǒng)。這個(gè)最新陣列的創(chuàng)新保留了量子比特在疊加狀態(tài)下將近 13 秒——幾乎是以前的配置已經(jīng)成功了。

更重要的是，單個(gè)量子比特可以以 99.98% 的準(zhǔn)確率進(jìn)行作，為量子技術(shù)的可編程性樹(shù)立了重要的基準(zhǔn)。

“大規(guī)模、原子更多通常被認(rèn)為是以犧牲準(zhǔn)確性為代價(jià)的，但我們的結(jié)果表明我們可以做到這兩點(diǎn)，”說(shuō)物理學(xué)家野村恭平。

“沒(méi)有質(zhì)量，量子比特就沒(méi)有用處?，F(xiàn)在我們有了數(shù)量和質(zhì)量。

為了使量子計(jì)算機(jī)成為現(xiàn)代超級(jí)計(jì)算機(jī)的實(shí)用替代品，需要更多的量子比特和更高水平的穩(wěn)定性。專家們正在從幾個(gè)不同的角度解決這個(gè)問(wèn)題，這就是為什么記錄某些類型的量子計(jì)算機(jī)不一定適用于其他人。

接下來(lái)，研究人員需要努力利用糾纏，這將使系統(tǒng)能夠從存儲(chǔ)信息到實(shí)際處理信息。在不久的將來(lái)，我們可能會(huì)使用這些計(jì)算機(jī)來(lái)發(fā)現(xiàn)新材料、物質(zhì)和基本物理定律。

“令人興奮的是，我們正在創(chuàng)造機(jī)器來(lái)幫助我們以只有量子力學(xué)才能教給我們的方式了解宇宙，”說(shuō)物理學(xué)家漢娜·馬內(nèi)奇。

該研究已發(fā)表在自然界.

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