传统盘算机在盘算和存储信息的时刻,应用的是“0”和“1”构成的“通俗比特位”。然则量子盘算机的“量子比特位”,却可以或许借助量子的物理景象,同时叠加“0”和“1”的随意率性组合状况,以不同凡响的方法、更快更好地完成异样的义务。这项极新的技巧,无望在气象和药物研讨扥该范畴激发一场反动。 以后世界各地已对多种架构停止测试,而且争相推出首个集成了数以百万计“量子比特”的量子盘算机处置器。
运转中的 UNSW 纯硅量子盘算机芯片
个中包含硅自旋量子比特、离子阱、超导轮回、钻石空白、和拓补量子比特。遗憾的是,在上述一切架构中,量子位都相当软弱、很轻易发生盘算毛病。
即使是只包括了多数几个量子位的量子处置器,平日也年夜到难以范围化临盆。好新闻是,来自澳年夜利亚新南威尔士年夜学(UNSW)的研讨人员们,曾经开辟出了同时处理这两个痛点的新型芯片设计。
UNSW 的研讨人员们偏向于采取硅自旋量子盘算办法,由于如许就可以够复用现有的硅基微处置器技巧。
据近日揭橥在《天然通信》( Nature Communications )期刊上的一篇论文所述,这是一款基于“互补型金属氧化物半导体”(CMOS)工艺设计的新型盘算芯片。
这颗硅量子处置器由一个伟大的二维量子比特阵列组成,采取传统的硅晶体管来掌握量子位的自旋,和用两个量子比特来处置逻辑交互。
论文一作、Menno Veldhorst 博士表现:
经由过程选择量子比特位上的一个电极,我们可以掌握一个量子比特的自旋,其存储着‘0’或‘1’的量子二进制编码。而在量子位之间选择电极,便可以在两个量子比特上履行逻辑交互或许运算。
研讨团队称,量子盘算所需的一切症结部件,都可以在单个芯片中完成。另外,该芯片的系统构造中包括了依附于存储单一数据的多个量子位的毛病校订代码,这是专门为自旋量子比特而设计的。
为了做好临盆的预备,UNSW 团队估计还须要对芯片设计停止一些需要的修正。另外一方面,他们对完成以后里程碑的速度觉得骄傲,由于他们 2 年前才创立了一个双量子位逻辑门,并演示了若何在硅芯片长进行量子盘算。