物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出可編程量子模擬器 能以256個(gè)“量子位”運(yùn)行
來(lái)自哈佛大學(xué)-麻省理工學(xué)院超冷原子中心和其他大學(xué)的物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種特殊類型的量子計(jì)算機(jī),被稱為可編程量子模擬器,能夠以256個(gè)量子比特或“量子位”運(yùn)行。 該系統(tǒng)標(biāo)志著向建造大規(guī)模量子機(jī)器邁出了一大步,可用于闡明一系列復(fù)雜的量子過(guò)程,并最終幫助在材料科學(xué)、通信技術(shù)、金融和許多其他領(lǐng)域帶來(lái)現(xiàn)實(shí)世界的突破,克服當(dāng)今甚至是最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)都無(wú)法做到的研究障礙。量子位(Qubit)是量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行的基本構(gòu)件,也是其巨大處理能力的來(lái)源。 2021年7月7日發(fā)表在《自然》雜志上的這項(xiàng)研究的資深作者之一、哈佛大學(xué)物理學(xué)教授、哈佛大學(xué)量子計(jì)劃聯(lián)合主任 Mikhail Lukin說(shuō):“這使該領(lǐng)域進(jìn)入了一個(gè)迄今無(wú)人涉足的新領(lǐng)域。我們正在進(jìn)入量子世界的一個(gè)全新的部分! ![]() 據(jù)文理學(xué)院研究生院的物理學(xué)學(xué)生、該研究的主要作者Sepehr Ebadi稱,正是該系統(tǒng)前所未有的尺寸和可編程性的結(jié)合,使其處于量子計(jì)算機(jī)競(jìng)賽的前沿,量子計(jì)算機(jī)利用物質(zhì)在極小尺度上的神秘特性,大大提升了處理能力。在適當(dāng)?shù)那闆r下,量子比特的增加意味著該系統(tǒng)可以存儲(chǔ)和處理比標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)運(yùn)行所依賴的經(jīng)典比特更多的信息。 Ebadi說(shuō):“僅用256個(gè)量子比特就能實(shí)現(xiàn)的量子狀態(tài)數(shù)量超過(guò)了太陽(yáng)系中的原子數(shù)量,”他解釋了該系統(tǒng)的巨大規(guī)模。 目前,該模擬器已經(jīng)使研究人員能夠觀察到以前從未在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)的幾種奇異的物質(zhì)量子態(tài),并進(jìn)行了一項(xiàng)量子相變研究,其精確程度可作為磁學(xué)在量子水平上如何工作的教科書(shū)實(shí)例。 |