
物理学家为量子计算机创建了一个新模型,可以更轻松地将它们扩展并使其比以前想象的更强大。
在5月21日发表的一项研究中概述的新理论PRX量子,提议将量子计算机的量子计算机,量子计算机的基本工作主场链接起来,就像它们是一台超级强大机器的一部分一样。
在经典计算中使用位以在1或0的二元状态以及顺序的二进制状态中处理数据量子计算使用Qubits(依赖于法律量子力学)在1和0的叠加中编码数据。这意味着可以同时在两个状态中编码数据。每个量子位以给定频率运行。
然后可以将这些量他的量他缝合在一起量子纠缠- 它们的数据在随着时间或空间的巨大分离中链接到以并联处理计算。纠缠量越多,量子计算机将变得越来越强大。
纠缠量表必须共享相同的频率。但是该研究建议给它们“额外的”操作频率,以便他们可以与其他量子位共鸣或在需要时自行工作。
量子至上的道路
凭借足够的纠缠量表,未来的量子计算机可以执行计算,这些计算将在短短几秒钟内花费数千年的经典计算机。但是,您需要一个带有数百万个Qubit的量子处理器才能达到这种“量子至上”的状态,而今天最强大的只有1,000吨。
但是,保持纠缠量器之间的稳定性,以便您可以处理数据,这是困难的,需要复杂的电子设备和设备。在量子计算机中扩大量子位,使其足够强大,可以跨越今天最强大的超级计算机这也代表了一个主要障碍 - 您还需要扩展该复杂的电路。
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但是科学家们建议,通过给出每个量子额外的频率,他们可以让它们一起处理以处理计算,就好像它们是一台量子计算机的一部分一样。尽管有潜在地在巨大的距离上分开。这意味着您可以使用几个较小的量子处理器,而不是一个很难维护的大量量子处理器。
“量子计算机中的每个量子都以特定的频率运行。实现量子计算机所特有的功能依赖于能够通过不同的频率单独控制每个量子,并通过匹配其频率来链接量子对的功能,研究领先作者”Vanita Srinivasa罗德岛大学的量子信息助理教授说陈述。
像“乐高块”这样的量子位
科学家说,通过施加振荡电压,它们可以为每个量子量产生额外的频率。通过这样做,您可以通过利用新生成的共享频率来将多个量子位链接在一起,而无需匹配其原始频率。然后可以将Qubits链接在一起,并使用其原始频率单独控制。
Srinivasa在声明中说:“这种缩放方法就像使用固定尺寸的乐高积木构建较大的系统一样,就像单个模块一样,并使用更长的零件将它们连接起来,这些块足够强,可以在外部影响打破链接之前在足够的时间内保持块之间的连接。”
该模型旨在克服科学家将来会扩大量子处理器时面临的挑战。这些通常是用半导体制造的,并使用数十亿个可以利用的小晶体管制成紧凑的Qubit。但是,只有一天,仅在量子处理器中添加越来越多的量子位是不可行的。
研究人员认为,使用新模型,将来将以模块化的方式构建未来的量子计算机 - 量子处理器中较小的Qubits阵列,这些量子是使用坚固且远程纠缠的链接连接的量子处理器。这将使他们更强大,能够更快地计算,而使用我们今天拥有的技术可行。