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英特尔又见Nature! 这次是量子计算——“高温量子”在1开氏度以

作者:admin 发布时间:2024-02-25

  今天,英特尔与QuTech共同在《自然》杂志(Nature)上发表了一篇论文,证明了在高于1开氏度下,能够成功控制“高温”量子位(量子计算的基本单位)。该研究还重点论述了对两个量子位的单独相干控制,其单量子位保线%。这些突破突显出对未来量子系统和硅自旋量子位进行低温控制的潜力,硅自旋量子位与单电子晶体管极为相似,可以集成在一个封装内。

  英特尔研究院量子硬件总监Jim Clarke表示:“这项研究代表我们对硅自旋量子位的研究取得了意义非凡的进展,我们认为硅自旋量子位是一个极具潜力的候选技术,有望赋能商业规模级量子系统,因为它们非常类似于英特尔已制造超过50年之久的晶体管。我们证明高温量子可以在更高的温度下工作,同时保持高保真度,这为在不会影响量子位性能的情况下,实现各种本地量子位控制选项铺平了道路。”

  能否将量子计算应用于实际问题中,取决于同时以高保真度扩展和控制数千个(甚至是数百万个)量子位的能力。然而,当前的量子系统设计受限于整体系统尺寸、量子位保真度,尤其是大规模管理量子所需的控制电子器件的复杂程度。

  在一个芯片上集成控制电子器件和自旋量子位,可以大大简化两者之间的互连。但是要实现这一目标,提高量子位的工作温度至关重要。在此之前,量子计算机被证明只能在毫开尔文的温度范围内工作只比绝对零度高出零点几度。现在,随着对高温量子的研究,QuTech与英特尔的合作已经证明了一个假设,即硅自旋量子位有可能在略高于当前量子系统运行温度中工作,从而向量子计算的可扩展性迈出了一步。

  这一研究也实现了关键性能突破。一般来说,除非将量子位冷却到接近绝对零度(-273摄氏度,或0开氏度),否则量子位中存储的量子信息通常很快就会丢失。在《自然》杂志重点报道的研究中,英特尔和QuTech首次展现了如何运行较高温度、较大密度且相干的量子位。这些密集的量子位能够在相对较高的温度下高质量运行。

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