
科學家開發了一台量子計算機,該計算機使用光處理數據,為可以在室溫下在網絡環境中運行的量子計算機鋪平了道路。
新系統稱為Aurora,是世界上第一台可以使用光纖電纜相互連接的模塊在大規模運行的光子量子計算機。 Xanadu代表說,該系統為量子計算的一些最大問題提供了解決方案 - 即大規模操作,容錯和誤差校正。
研究人員在1月22日發表的一項研究中說,這一突破可能導致創建具有更高容錯的可行量子數據中心,並且錯誤率較高。。
“該行業剩下的兩個大挑戰是量子計算機(誤差校正和容錯性)和可伸縮性(網絡)的改善性能,”克里斯蒂安·韋德布魯克(Christian Weedbrook)新系統背後的公司Xanadu的創始人兼首席執行官在一份聲明中說。
傳統量子位或超導量子位是量子計算的基礎,並持有快速處理大量數據的關鍵。
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但是這些量子位使用微波信號來幫助處理數據,從而產生可能損壞硬件的熱量。此外,當前的冷卻方法用於創建接近絕對的零計算環境,還損壞了硬件並使訪問機器變得困難。
Weedbrook和他的團隊使用基於光的或光子量子代替微波爐或超導Qubits,創建了一個使用網絡光子芯片的光系統。由於光纖構成了全局網絡系統的基礎,因此這使Aurora固有地連接。
引入Aurora:第一個模塊化,可擴展和網絡量子計算機 - YouTube
輕型量子計算網絡
Aurora的開發人員認為,通過將量子計算機分解為較小的,易於錯誤的組件,他們可以通過互連單元來增強量子誤差校正。
“容錯性的基本問題和尋找錯誤糾正量子狀態的速度比錯誤發生的量子更正的方法仍然是對執行任何有用計算的巨大挑戰。”達蘭·米爾恩(Darran Milne),量子信息理論博士和無參與該項目的科技公司Vividq的首席執行官。
Milne告訴Live Science:“與其嘗試使用一台大量子計算機計算,而是他們[Xanadu]試圖將其分為較小的簡單系統,從而更易於單獨正確正確。” “這是否實際上使問題變得更好或僅僅使錯誤倍增還有待觀察。”
該框架依賴於公司X8(量子計算硬件)和Borealis(單系統量子計算機)中使用的技術。該系統利用35個光子芯片,通過8英里(13公里)的光纖電纜連接。
研究人員在聲明中說:“光子學確實是計算和網絡的最佳和最自然的方法。” “現在,我們可以原則上可以擴展多達數千個服務器架和數百萬個Qubits。”
Aurora光子量子計算機框架的潛在應用包括模擬分子併計算藥物試驗的潛在結果,從而有可能消除對長期藥物試驗的需求。光子量子計算機也可能會引入高度安全,加密的通信時代,稱為量子密碼學。
Xanadu的團隊下一個計劃,專注於由於光損失而消除弱化的光纖信號。