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2023-12-25 21:47 |
哈佛大學研發(fā)出全球首個可編程邏輯處理器
在量子計算中，一個量子比特或“量子位”是一個信息單位，就像經(jīng)典計算中的二進制位一樣。二十多年來，物理學家和工程師們向世界展示了量子計算在原則上是可能的，通過操縱量子粒子——無論是原子、離子還是光子，來創(chuàng)造物理量子位。 B
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但是，成功地利用量子力學的奇異之處進行計算，比簡單地積累足夠多的物理量子位要復雜得多，因為物理量子位本身就不穩(wěn)定，容易從量子狀態(tài)中崩潰。 G`n_YH084
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創(chuàng)建邏輯量子位作為可控單元——就像經(jīng)典比特一樣，一直是該領(lǐng)域的一個基本障礙，人們普遍認為，除非量子計算機能夠在邏輯量子位上可靠地運行，否則技術(shù)無法真正起飛。 |_] Q$q[[%
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近期，一組來自美國哈佛大學的團隊在尋求穩(wěn)定、可擴展的量子計算方面實現(xiàn)了一個關(guān)鍵的里程碑。該團隊首次創(chuàng)建了一個可編程的邏輯量子處理器，能夠編碼多達48個邏輯量子比特，并執(zhí)行數(shù)百個邏輯門操作。 o 9JMH.G
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據(jù)悉，他們的系統(tǒng)是第一個在糾錯量子計算機上執(zhí)行大規(guī)模算法的演示，預示著早期容錯或可靠不間斷量子計算的到來。研究人員將這一成就描述為一個可能的轉(zhuǎn)折點。 ]b \yg2
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研究人員說，“我認為這是一個非常特別的事情即將到來的時刻。盡管未來仍有挑戰(zhàn)，但我們預計這一新的進展將大大加速大規(guī)模、有用的量子計算機的發(fā)展�！� Ont%eC\
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這一突破建立在多年來對一種稱為中性原子陣列的量子計算架構(gòu)的研究之上，該架構(gòu)也是在哈佛大學的實驗室中首創(chuàng)的。最新研究成果已于近期發(fā)表在了《自然》雜志上。 <g1 hxfKx5
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具體而言，一塊超冷的懸浮銣原子是這個系統(tǒng)的核心。這些原子，作為系統(tǒng)的物理量子位，可以移動和形成對或成為“糾纏”在計算過程中。糾纏的原子對聚集在一起形成量子門，這是代表計算能力的單位。該團隊此前在糾纏操作中展示了低錯誤率，從而確立了中性原子陣列系統(tǒng)的可靠性。 QWD'!)Zb
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在他們的邏輯量子處理器中，科學家們現(xiàn)在已經(jīng)證明了使用激光對整個邏輯量子位部分的并行多路控制。與單獨控制物理量子位相比，這種方法更高效且可擴展。 cl]Mi
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“我們正試圖標志著這一領(lǐng)域的轉(zhuǎn)變，開始用糾錯量子位而不是物理量子位測試算法，并為更大的設備開辟道路。”他們說。
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