爱游戏量子计算重大突破:科学家实现512个量子位的中性原子体系—新闻—科学网

时间:2024-04-17 13:58:30 已阅读:77次

近日,科学家于中性原子量子计较范畴取患上庞大冲破,初次实现具备512个量子位的双元素原子混淆阵列。

据相识,量子位作为量子计较机的基本构件,可以或许经由过程差别技能制成。此中一种技能是哄骗激光捕捉中性原子以打造量子位,并于2018年获诺贝尔奖。彼此作用可控、相关时间较长的中性单原子系统,具备于1平方毫米面积提供成千上万个量子位的范围化集成上风,是举行量子模仿以及量子计较的无力候选者。

此前,用在量子计较的中性原子系统只局限在单个原子元素阵列。但因为阵列中的每一个原子都具备不异特征,是以要于不滋扰相邻原子的环境下,丈量单个原子是极为坚苦的。

本次,芝加哥年夜学普利兹克份子项目学院助理传授Hannes Bernien所领导的团队创举了一个由铷原子以及铯原子组成的双元素中性原子阵列,可以零丁节制每一个原子,实现了首个由512个量子位构成的中性原子系统。此项研究显著拓宽了中性原子系统于量子技能方面的潜于运用,相干结果近日揭晓于《物理评论X》(Physical Review X)。

今朝,google以及IBM公司的量子计较机由超导电路组成,只到达约130个量子位。只管芝加哥年夜学团队的装备还不算是量子计较机,但由原子阵列制成的量子计较机将更易扩展范围,带来一些新的冲破。

于由两种差别元素的原子构成的混淆阵列中,相邻两个原子可所以差别元素,具备彻底差别的频次。这使患上研究职员更易丈量以及操作单个原子,而不受周围原子的滋扰。芝加哥年夜学团队使用512个光镊捕捉铷原子、铯原子各256个,并不雅察到两个元素之间的滋扰可以或许纰漏不计。

这项研究结果将有助在多方面的研究,包孕量子非粉碎性丈量、量子纠错,和连续运转的量子处置惩罚器以及传感器。

当你用单一原子做这些试验时,于某个时刻,你会遗失原子,然后你患上常常初始化体系,先打造一个新的冷原子云,并等候单个原子再次被激光捕捉。 Bernien说, ����Ϸapp而咱们这类混淆的设计,可以别离对于这些元素举行试验。咱们可以用一种元素原子做试验,同时刷新另外一种元素原子,再切换过来,如许咱们始终有可哄骗的量子位。

这类原子阵列的混淆特征也为很多运用打开了年夜门,这些运用没法经由过程单一元素原籽实现。例如,该研究中的两种元素自力可控,以是一种元素原子可用作量子存储器,而另外一种元素原子可用在量子计较,别离饰演计较机的RAM(随机存取存储器)以及CPU(中心处置惩罚器)的脚色。Bernien暗示, 咱们的事情已经经开导理论学家为此思索新的量子和谈,这恰是我所指望的。

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