
科学家开发了一台量子计算机,该计算机使用光处理数据,为可以在室温下在网络环境中运行的量子计算机铺平了道路。
新系统称为Aurora,是世界上第一台可以使用光纤电缆相互连接的模块在大规模运行的光子量子计算机。 Xanadu代表说,该系统为量子计算的一些最大问题提供了解决方案 - 即大规模操作,容错和误差校正。
研究人员在1月22日发表的一项研究中说,这一突破可能导致创建具有更高容错的可行量子数据中心,并且错误率较高。。
“该行业剩下的两个大挑战是量子计算机(误差校正和容错性)和可伸缩性(网络)的改善性能,”克里斯蒂安·韦德布鲁克(Christian Weedbrook)新系统背后的公司Xanadu的创始人兼首席执行官在一份声明中说。
传统量子位或超导量子位是量子计算的基础,并持有快速处理大量数据的关键。
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但是这些量子位使用微波信号来帮助处理数据,从而产生可能损坏硬件的热量。此外,当前的冷却方法用于创建接近绝对的零计算环境,还损坏了硬件并使访问机器变得困难。
Weedbrook和他的团队使用基于光的或光子量子代替微波炉或超导Qubits,创建了一个使用网络光子芯片的光系统。由于光纤构成了全局网络系统的基础,因此这使Aurora固有地连接。
引入Aurora:第一个模块化,可扩展和网络量子计算机 - YouTube
轻型量子计算网络
Aurora的开发人员认为,通过将量子计算机分解为较小的,易于错误的组件,他们可以通过互连单元来增强量子误差校正。
“容错性的基本问题和寻找错误纠正量子状态的速度比错误发生的量子更正的方法仍然是对执行任何有用计算的巨大挑战。”达兰·米尔恩(Darran Milne),量子信息理论博士和无参与该项目的科技公司Vividq的首席执行官。
Milne告诉Live Science:“与其尝试使用一台大量子计算机计算,而是他们[Xanadu]试图将其分为较小的简单系统,从而更易于单独正确正确。” “这是否实际上使问题变得更好或仅仅使错误倍增还有待观察。”
该框架依赖于公司X8(量子计算硬件)和Borealis(单系统量子计算机)中使用的技术。该系统利用35个光子芯片,通过8英里(13公里)的光纤电缆连接。
研究人员在声明中说:“光子学确实是计算和网络的最佳和最自然的方法。” “现在,我们可以原则上可以扩展多达数千个服务器架和数百万个Qubits。”
Aurora光子量子计算机框架的潜在应用包括模拟分子并计算药物试验的潜在结果,从而有可能消除对长期药物试验的需求。光子量子计算机也可能会引入高度安全,加密的通信时代,称为量子密码学。
Xanadu的团队下一个计划,专注于由于光损失而消除弱化的光纤信号。