量子计算取得“巨大进步”

 作者:督艾     |      日期:2017-09-09 01:02:18
作者:Michael Brooks澳大利亚研究人员已经完成了许多人认为对量子信息处理抱有最大希望的设备的第一个元素,而奥地利团队报告了第一个真正的量子计算这些成就在某种程度上消除了人们普遍认为,对量子计算做任何有用的事情都需要几十年甚至几个世纪量子世界的奇怪特性应该允许量子计算机胜过任何现有的计算机当经典计算机处理信息的二进制数字(比特)时,量子处理器使用量子比特或量子比特,以粒子的量子态编码,例如原子,光子和电子由于这些粒子可以同时处于几种状态,因此量子位将允许同时进行大量计算但实际的障碍是巨大的,尤其是因为这种装置将利用的量子特性对来自外部世界的干扰极为敏感除非完全隔离,否则它们会泄漏量子信息 - 这种现象称为“退相干”上周,悉尼新南威尔士大学的罗伯特·克拉克推出了一种芯片量子比特,配有读出机制,似乎可以解决这个问题 “这在几年前被认为是不可能的,”克拉克在英国伦敦皇家学会的一次讨论会上说新南威尔士大学的设备基于马里兰大学的布鲁斯凯恩于1998年制定的蓝图凯恩设想使用嵌入硅晶体中的两个磷原子磷原子的量子态特别长寿,所以希望它们能提供抗退相干的量子比特然后,大量这样的芯片将允许有用的量子处理构建Kane的设备需要非常精确地植入原子,研究人员怀疑这是否可行但是,与墨尔本大学的一个团队合作,克拉克和他的同事通过将高能磷离子束聚焦在硅片上,将磷原子注入到硅片中他们现在已经验证了原子在芯片内的位置,并表明他们的量子态可以使用敏感的单电子晶体管读取与凯恩蓝图的唯一不同之处在于芯片使用充电状态而非旋转来处理信息 Clark认为他的设备可以扩展到制作量子比特阵列,并希望在2007年之前执行处理任务他的目标之一是运行Grover算法,这是一种比标准计算机快得多的量子数据库搜索同样在会上,奥地利因斯布鲁克大学的Rainer Blatt宣布他的团队使用单个捕获的钙离子进行了量子计算这是在被证明处于量子态的系统上进行的第一次计算因斯布鲁克的研究人员使用他们的钙离子来执行称为Deutsch-Josza算法的量子程序,该算法涉及确定假想的硬币在每一侧是相同还是不同量子计算机可以同时检查双方,因此可以至少比传统计算机快两倍的问题该团队在使用光子在钙质量子比特之间传递量子信息方面也取得了进展这是连接各个量子位以形成更大阵列的重要步骤据伦敦帝国理工学院量子信息研究员彼得·奈特(Peter Knight)称,该领域取得的进展令人难以操纵量子信息但他认为现在有理由对开发真正有用的量子处理器持乐观态度 “去年取得了巨大的进步我对事情的发展印象非常深刻,