
物理學家為量子計算機創建了一個新模型,可以更輕鬆地將它們擴展並使其比以前想像的更強大。
在5月21日發表的一項研究中概述的新理論PRX量子,提議將量子計算機,量子計算機的基本主力鏈接起來,在遠距離工作,就好像它們是一台超級強大機器的一部分一樣。
在經典計算中使用位以在1或0的二元狀態以及順序的二進制狀態中處理數據量子計算使用Qubits(依賴於法律量子力學)在1和0的疊加中編碼數據。這意味著可以同時在兩個狀態中編碼數據。每個量子位以給定頻率運行。
然後可以將這些量他的量他縫合在一起量子糾纏- 它們的數據在隨著時間或空間的巨大分離中鏈接到以並聯處理計算。糾纏量越多,量子計算機將變得越來越強大。
糾纏量表必須共享相同的頻率。但是該研究建議給它們“額外的”操作頻率,以便他們可以與其他量子位共鳴或在需要時自行工作。
量子至上的道路
憑藉足夠的糾纏量表,未來的量子計算機可以執行計算,這些計算將在短短幾秒鐘內花費數千年的經典計算機。但是,您需要一個帶有數百萬個Qubit的量子處理器才能達到這種“量子至上”的狀態,而今天最強大的只有1,000噸。
但是,保持糾纏量器之間的穩定性,以便您可以處理數據,這是困難的,需要復雜的電子設備和設備。在量子計算機中擴大量子位,使其足夠強大,可以跨越今天最強大的超級計算機這也代表了一個主要障礙 - 您還需要擴展該複雜的電路。
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但是科學家們建議,通過給出每個量子額外的頻率,他們可以讓它們一起處理以處理計算,就好像它們是一台量子計算機的一部分一樣。儘管有潛在地在巨大的距離上分開。這意味著您可以使用幾個較小的量子處理器,而不是一個很難維護的大量量子處理器。
“量子計算機中的每個量子都以特定的頻率運行。實現量子計算機所特有的功能依賴於能夠通過不同的頻率單獨控制每個量子,並通過匹配其頻率來鏈接量子對的功能,研究領先作者”Vanita Srinivasa羅德島大學的量子信息助理教授說陳述。
像“樂高塊”這樣的量子位
科學家說,通過施加振盪電壓,它們可以為每個量子量產生額外的頻率。通過這樣做,您可以通過利用新生成的共享頻率來將多個量子位鏈接在一起,而無需匹配其原始頻率。然後可以將Qubits鏈接在一起,並使用其原始頻率單獨控制。
Srinivasa在聲明中說:“這種縮放方法就像使用固定尺寸的樂高積木構建較大的系統一樣,就像單個模塊一樣,並使用更長的零件將它們連接起來,這些塊足夠強,可以在外部影響打破鏈接之前在足夠的時間內保持塊之間的連接。”
該模型旨在克服科學家將來會擴大量子處理器時面臨的挑戰。這些通常是用半導體製造的,並使用數十億個可以利用的小晶體管製成緊湊的Qubit。但是,只有一天,僅在量子處理器中添加越來越多的量子位是不可行的。
研究人員認為,使用新模型,將來將以模塊化的方式構建未來的量子計算機 - 量子處理器中較小的Qubits陣列,這些量子是使用堅固且遠程糾纏的鏈接連接的量子處理器。這將使他們更強大,能夠更快地計算,而使用我們今天擁有的技術可行。