研究人员利用硅将量子计算推向现实

新技术可以让量子计算机解决大问题

新南威尔士大学

澳大利亚的研究人员开发出了硅包裹量子技术,该技术可以解决阻碍强大量子计算机发展的问题。

在新南威尔士大学(UNSW)从事类似但独立项目的科学家们,在量子机器中使用硅作为位元(也称为量子位元)周围的保护层。

通过这样做,他们使量子位元——量子计算机的基石——更加精确,增加了它们保存信息的时间,使之成为可能量子计算机更容易建立。

有了这两项类似的硅基突破,研究人员有可能继续推进量子计算即将成为现实。

“这表明硅中的量子比特是量子计算机真正可行的选择,”他说安德里亚黑樱桃量子物理学家,新南威尔士大学副教授。“不同寻常的是,多年来人们对我们所做事情的看法发生了怎样的变化。十年前,我们现在做的事情真的被视为科幻小说的边缘。”

莫雷洛是新南威尔士大学研究创造量子位元新方法的两位首席研究员之一。

安德鲁Dzurak他和莫雷洛都是在硅芯片上局限和定位单个电子,制造量子位元。一旦电子处于这种受限状态,它就可以被用来编码量子力学信息。

他们研究项目的不同之处在于,他们使用两种不同的方法来限制和定位电子。

Dzurak的方法是用类似于笔记本电脑、智能手机和其他电子产品中使用的晶体管的设备来创建量子位。莫雷洛的团队没有使用晶体管,而是使用天然的磷原子作为量子位元。

科学家们简单地采用了在量子机器中使用硅的平行方法。

“他们都可以工作,” Dzurak告诉《计算机世界》他补充说,这两位科学家都处于与计算机和制造公司讨论的早期阶段。

Morello表示,"我们预计半导体行业的兴趣将进一步推动这一进程。"“我们所做的工作有技术方面的原因,但也有感知方面的原因。我们社区的气氛非常激动。”

杰s Iannacchione伍斯特理工学院物理系的负责人说,澳大利亚的这项研究是量子计算领域令人激动的进步。

Iannacchione说:“从一个鼓舞人心的角度来看,这种进步告诉我们,我们不仅仅是在原地打转。”“这是一个美丽的想法。这就接近于实现一些可能真正有用的东西……这就是为什么这是如此令人兴奋的原因。如果你能扩大规模,我们就能解决很多大问题。”

量子计算被视为高性能计算的圣杯。它拥有一个很大的希望,但是仍然遥遥无期。

经典计算vs量子计算

计算机科学家和物理学家说,量子计算机能够解决涉及分析大量数据的问题超越顶部经典的超级计算机。希望是,量子计算机将找到答案的问题非常复杂,将采取类似IBM的蓝色基因和Cray的系统数百年的超级计算机来解决这些问题。

量子计算机的其他实际应用还包括癌症和阿尔茨海默病的研究、密码学的进展以及寻找遥远的类地行星。它们还可以用来模拟政治和军事局势,比如中东的动荡,让研究人员或政府能够测试不同的选择,看看它们将如何影响结果。

经典的计算机使用比特(1和0)来处理指令,它们以一种直接的方式工作。问计算机一个问题,它会以线性、有序的方式进行计算。

然而,量子计算机将计算与量子力学相结合,量子力学是物理学中最神秘、最复杂的分支之一。一些世界顶尖的物理学家说,他们不明白它是如何工作的。

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