发展难点之一充分发挥他们的潜力——而且有很少几个– 正在消除干扰。
凭借如此精密的技术,任何类型的环境噪音或缺陷都会影响系统的仔细平衡。可能会对其计算造成严重破坏。
为了克服这个大问题,一组研究人员开发了一种新方法补偿 - 一种确保量子计算初始参数的变化不会对最终结果产生重大影响的方法。
这应该有助于使大规模量子计算系统免受外部力量潜在的破坏性影响,包括来自电气元件或外部电磁场的电压——如果量子计算机要在专门设置之外工作,这一点至关重要。
“意识到这项技术可能会对开发商业离子阱量子计算机的能力产生深远的影响,而不仅仅是在学术实验室中使用,”团队成员之一说道来自英国苏塞克斯大学的 Sebastian Weidt。
量子计算基于量子位或量子位 - 经典计算位可以是 1 或 0,而量子位可以保存在叠加,这意味着它们可以同时为 1 和 0。
这意味着潜在的处理能力将呈指数级增长——如果我们能够找到如何将足够的这些量子位组合在一起并有效管理它们的话。
使量子位保持平衡并按预期工作需要令人难以置信的控制和精度水平。 这就是为什么今天的实验只使用有限数量的量子比特,或者只能维持很短的时间。
随着量子位数量的增加(这是量子计算的最终目标),保持控制和精度变得越来越困难,因为电压、温度和其他因素变得越来越难以预测。
这就是为什么该团队的最新结果如此令人兴奋,因为它距离解决噪声和干扰问题并降低它们造成的错误率又近了一步。
“通过这一进展,我们在构建可承载数百万量子位的量子计算机方面又迈出了实际的一步。”高级研究员温弗里德·亨辛格说,来自苏塞克斯大学。
温弗里德·亨辛格和量子计算机装置。 (苏塞克斯大学)
研究人员设法设计了一种新型莫尔默-索伦森街,通过它可以进行量子计算。 首先提出了一个理论模型,他们使用复杂的射频和微波信号对单个带电原子进行了一系列实际实验。
该模型得到了验证,该团队目前正在开发一种量子计算机原型,将新发现付诸实践。
虽然您已经看到了工作参考量子计算机在当今世界,包括这些研究人员使用的实验室机器,全面且完全实现的量子计算还有一段路要走。
事实上,我们并不确定我们是否能够将我们的理论和实验室测试转化为实际的、实用的量子计算机,尽管科学家们肯定会这样做。努力工作在它。 这里发表的研究应该有助于该技术突破实验室并扩大规模。
最终,这可能会在量子计算最有用的科学领域产生巨大的变化:医学研究、药物开发、天气建模、农业发展等等。
“这样的机器能够解决某些问题,即使是最快的超级计算机也可能需要数十亿年的时间来计算,这对人类有很大的好处,”亨辛格说。
“我们才刚刚开始了解这些机器的巨大潜力。”
该研究发表于物理评论快报。