物理學家研發出新型量子計算機基本原件,運算速度更快

2021-09-20 12:38:21 字數 714 閱讀 1037

除了潛在的公升級優勢,基於囚禁的里德伯離子而研製的量子計算機還擁有其他優勢,包括能更好地控制量子位元、門運算速度更快等。

為何新的基本元件可以使量子計算機運算速度更快?

目前,量子計算機面臨的最大問題之一是,如何增加每個邏輯門中發生糾纏的量子位元的數量。但是如果想要公升級增加糾纏量子位元的數量,這步驟很困難。部分原因在於囚禁離子的系統內常用的多量子位元邏輯門,會隨著量子位元數量的增加而遭遇「頻譜擁擠問題」。但是,囚禁里德伯離子的系統不受頻譜擁擠問題的影響。這表明,以囚禁的里德伯離子作為量子位元而研究的量子計算機,能夠擁有更快的運算速度。

科學家們為了建造首個單量子位元里德伯門,需要造出單個離子的里德伯相干激發。他們需要首先以囚禁於陷阱中的乙個鍶離子開始,用雷射將離子從低量子態激發到第一激發態,再將其激發到更高能的里德伯態。他們估計,不久就可以將單量子位元系統擴充套件到兩個量子位元的系統,未來還可以新增更多量子位元。

除了潛在的公升級優勢,基於囚禁的里德伯離子而研製的量子計算機還擁有其他優勢,包括能更好地控制量子位元、門運算速度更快等,他們將進一步研究這些可能性。

研究負責人傑拉德·希金斯表示:「接下來,我們將測量兩個里德伯離子之間強烈的相互作用,並讓其發生糾纏,囚禁的里德伯離子有潛力生成非常大的糾纏態。」

2017-12-20 14:19

lotusun

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