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徐令予:2017年量子计算机正在向我们走来|亚博APP手机版

 


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本文摘要:量子计算机被戏称为“二十年后的技术”早已有许多年了,年复一年,这覆以帽子一直也摘取不下来。

量子计算机被戏称为“二十年后的技术”早已有许多年了,年复一年,这覆以帽子一直也摘取不下来。2017的新年钟声刚刚过,量子计算机的命运或许经常出现了转机。信息产业的巨头谷歌和微软公司最近延请了不少量子计算机行业中的先驱者,并为今年的工作原作了挑战性的目标。他们的雄心壮志也展现出在工作焦点从显科学研究开始向工程研发移往,而且这种转型也普遍地发生于众多的创业公司和学术研究中心。

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徐令予加州大学洛杉矶分校物理系研究员马里兰大学帕克分校的物理学家克里斯托弗·门罗(ChristopherMonroe)说道:“人们知道开始动手做东西,”他说道,“我根本没见过这样的事情。它仍然只是实验室的学术研究项目了。”谷歌从2014年起仍然致力于利用超导量子电路构建量子计算方法。

它期望在今年或旋即之后,它们的量子计算能力可以打破最强劲的“经典”超级计算机,企图乘势勇夺超算领域的皇冠。去年6月谷歌和它的合作者加州大学圣塔巴巴拉分校物理系在《大自然》杂志公开发表的那篇论文为将要发动的攻坚战吹响了冲锋号[1]。他们的竞争对手——微软公司也当仁不让,把赌局遣在一个有意思但予以证实的概念——流形量子计算出来,期望在今年对该技术实行第一次样板。

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专门从事量子计算出来的一些创业公司也不甘落后。门罗计划(Monroeplans)今年开始满世界诚聘英才。超导量子电路的开拓者之一,耶鲁大学物理学家RobertSchoelkopf,和IBM出来的应用于物理学家ChadRigetti(他曾在加州伯克利创立RigettiComputing公司)合作,他们希望尽快突破关键技术为量子计算机研发耸立最重要的里程碑。

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大学的实验室正在力争上游。“事实证明我们享有必须的所有组件和理应的功能,”Schoelkopf说道,他之后在耶鲁大学领导一个参予这场竞赛的团队。为了让涉及组件可以协同工作,仍有大量的物理实验必须已完成,但主要的挑战现在是工程问题。

迄今为止具备最多量子比特位(20个qubits)的量子计算机正在由坐落于奥地利因斯布鲁克大学的RainerBlatt领导的一个实验室中展开测试。这里所说的量子比特qubits与现在普通计算机中的比特的概念是相近的,它们都是支撑信息的基本单元。事实上,具备10位以下量子比特的小型量子计算机早于己顺利运营,但是它们没多少应用于价值。

许多实际问题的解法必须成百上千位的量子比特,这是量子计算机研发进程中仅次于的障碍。因为量子比特的载体展现出出有“变换”、“纠结”等量子不道德是有条件的,它们必需正处于量子世界的环境中。通俗地说道,这些量子比特的载体(例如光子、电子等)只有正处于寂寞安静的状态才不会展现出出来超凡脱俗的量子不道德。

当成百上千的量子比特的载体集中于在一起,它们马上发育为宏观世界中的一个普通谓客,量子比特变为了只有“0”或“1”两个状态的普通计算机中的比特。在减少量子比特位的同时,又能保持这些量子比特的载体的量子不道德是量子计算机研制的关键,量子计算机最近的重大进展就与此有关。目前解决方案是量子计算机的模块化。

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科学家再行做成大于10位量子比特的量子计算机模块,然后用类似的方法把这些模块联系一起。这种连接起来的方式只是让模块与模块中邻接的两个量子比特再次发生联系,然后通过它们让模块与模块传递信息。这就确保了每个模块的独立性,每个模块是一只小型的量子计算机。

但这些模块又是有机融合在一起的,包含了一个有许多位量子比特的可以有实用价值的大型量子计算机。


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