科学家们开发出了一种利用光处理数据的量子计算机,为可以在室温下网络环境中运行的量子计算机铺平了道路。
这个名为 Aurora 的新系统是世界上第一台光子量子计算机,可以使用通过光纤电缆互连的多个模块进行大规模运行。 “上都”的代表表示,该系统为量子计算的一些最大问题提供了解决方案,即大规模运行、容错和纠错。
“该行业面临的两大挑战是量子计算机性能的提高(纠错和容错)和可扩展性(网络),”克里斯蒂安·威德布鲁克新系统背后的公司 Xanadu 的创始人兼首席执行官在一份声明中表示。
传统量子位或超导量子位是量子计算的构建模块,是快速处理大量数据的关键。
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但这些量子位使用微波信号来帮助处理数据,这会产生可能损坏硬件的热量。此外,当前用于创建接近绝对零计算环境的冷却方法也会损坏硬件并使访问机器变得困难。
通过使用基于光的或光子的量子位而不是微波或超导量子位,Weedbrook 和他的团队创建了一个使用网络光子芯片的基于光的系统。这使得 Aurora 具有天生的可连接性,因为光纤构成了全球网络系统的基础。
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光驱动的量子计算网络
Aurora 的开发人员认为,通过将量子计算机分解成更小、不易出错的组件,他们可以通过互连单元来加强量子纠错。
“容错的基本问题以及寻找比错误发生更快地纠正量子态的方法仍然是执行任何有用计算的巨大挑战,”达兰·米尔恩量子信息论博士、科技公司 VividQ 首席执行官,他没有参与该项目。
米尔恩告诉《生活科学》杂志:“他们(Xanadu)似乎不是试图用一台大型量子计算机进行计算,而是试图将其分成更小的更简单的系统,这些系统可能更容易单独纠正错误。” “这是否真的会让问题变得更好,或者只是增加错误,还有待观察。”
该框架依赖于该公司的 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。
研究人员在声明中表示:“光子学确实是计算和网络的最佳、最自然的方式。” “原则上,我们现在可以扩展到数千个服务器机架和数百万个量子位。”
Aurora 光子量子计算机框架的潜在应用包括模拟分子和计算药物试验的潜在结果,从而可能消除长期药物试验的需要。光子量子计算机也可能迎来高度安全、加密通信(称为量子密码学)的时代。
Xanadu 团队下一步计划重点关注消除因光损耗而减弱的光纤信号。









