两个硅量子比特实现四毫米距离通信
美国普林斯顿大学研讨人员在开发硅基量子核算机硬件方面迈出了重要一步。他们成功地在相距4毫米的两个硅自旋量子比特间完成了信息交流,证明硅量子比特能够在相对较远距挑拨进行通讯。相关研讨论文宣布在25日的《天然》杂志上。  量子核算机的核算才能远超传统核算机,这源于其运用的量子比特能够一起处在多个状况。要完成大规模量子核算,未来的量子核算机需求有不计其数个能够彼此通讯的量子比特。现在谷歌、IBM开发的原型量子核算机现已具有了数十个、乃至近百个量子比特。而许多技能专家以为,相较谷歌、IBM原型机运用的超导量子比特,从长远来看,根据硅的量子比特更有出路——其制作本钱更低,坚持量子态的时刻也更长。但硅自旋量子比特由单电子组成,十分小,如安在多个量子比特之间布线是大规模量子核算机面对的一个首要应战。  此次,普林斯顿大学教授杰森·佩塔带领研讨团队证明,硅自旋量子位在核算机芯片上相距较远时也能够彼此作用,这为处理量子比特间的互连问题奠定了根底。  为了完成硅自旋量子比特长间隔通讯这一方针,研讨团队运用一个包括单个光子的狭隘空腔作为“导线”,衔接两个相距4毫米的量子比特。他们成功地调谐了两个量子比特,一起将它们与光子耦合,终究完成两个量子比特间的彼此通讯。  4毫米看似很短,但换个视点,如将一个量子比特比做一所房子,这一间隔的通讯则意味着一所房子在向750英里外的另一所房子发送音讯。  杰森·佩塔表明,在硅芯片上跨过4毫米传输信息的才能将赋予量子硬件更多新功能。从长远来看,他们的研讨有助于改进芯片上以及各个芯片间的量子位元通讯。  并未参加该研讨的斯坦福大学电气工程学教授叶莲娜·武科维奇谈论指出,证明量子比特之间的长途彼此作用关于量子技能,如模块化量子核算机和量子网络的进一步开展至关重要,杰森·佩塔团队的研讨成果令人振奋。  总编辑圈点  2019年是量子核算屡现打破的一年。除了世人注目的谷歌量子霸权,年初时,IBM也发布了名为“IBM Q体系1”、据称可商用的量子核算模型,被称为“世界上第一个专为科学和商业用途而规划的、全集成通用量子核算体系”。不过,也有观念以为,该量子核算机仍然是一种试验设备,或者说仍归于原型机。而本文的研讨成果,就可为原型机处理量子比特间的互连问题建立桥梁,也答应人们进一步开发在将来可发挥更大用途的模型。

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