科學(xué)家建造世界上最小的量子計(jì)算機(jī)

科學(xué)家最新建造了世界上最小的量子計(jì)算機(jī)。它只有臺(tái)式電腦大小，可以在室溫下工作，相關(guān)成果于 9 月 3 日發(fā)表在《物理評(píng)論應(yīng)用》雜志上。

常規(guī)量子計(jì)算機(jī)

包括 IBM 的 1000 量子比特禿鷹芯片在內(nèi)，大部分量子計(jì)算機(jī)和處理器都是使用超導(dǎo)量子比特構(gòu)建的。而科學(xué)家要利用量子力學(xué)定律并使用量子疊加進(jìn)行計(jì)算，通常需要冷卻到接近絕對(duì)零度，才能在量子疊加時(shí)候讓量子位同時(shí)以多種狀態(tài)存在。

中國臺(tái)灣前瞻量子科技研究中心教授褚志崧領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，宣布研發(fā)出一臺(tái)僅使用 1 顆光子的“光量子計(jì)算機(jī)”，是全球最小的量子計(jì)算機(jī)。

科學(xué)家探索使用光子來替代超導(dǎo)量子比特，利用單個(gè)激光脈沖構(gòu)建量子比特可以讓他們在室溫下制造出穩(wěn)定的量子計(jì)算機(jī)。

光量子計(jì)算機(jī)基于光子進(jìn)行計(jì)算，具有極快的傳播速度，并且可以在室溫下保持穩(wěn)定的量子狀態(tài)，這項(xiàng)新研究通過將信息編碼到單個(gè)光子的 32 個(gè)時(shí)間維度中，實(shí)現(xiàn)了光量子計(jì)算的全新突破。

光量子計(jì)算機(jī)依靠光子作為量子比特，利用光子的量子疊加和糾纏特性進(jìn)行計(jì)算，優(yōu)點(diǎn)是它不需要極端低溫，且能長距離穩(wěn)定傳輸信息。它面臨的主要挑戰(zhàn)，在于如何提高單光子處理和檢測的效率，從而處理更大規(guī)模的計(jì)算任務(wù)。

光量子計(jì)算機(jī)仍在發(fā)展中，當(dāng)前的計(jì)算能力相對(duì)較小，更多研究將致力于擴(kuò)大光量子計(jì)算機(jī)的規(guī)模和性能。隨著這些問題的逐步解決，光量子計(jì)算機(jī)有望成為推動(dòng)下一代計(jì)算技術(shù)的核心力量。