研究人員開發(fā)用于擴(kuò)展量子計算機(jī)的關(guān)鍵組件

來自悉尼大學(xué)和微軟的一組研究人員與斯坦福大學(xué)合作，將縮小量子計算機(jī)所需的關(guān)鍵組件小型化。

這構(gòu)成了拓?fù)浣^緣體的第一個實際應(yīng)用。去年，這些材料的理論工作被授予諾貝爾物理學(xué)獎。

拓?fù)浣^緣體在其內(nèi)部充當(dāng)絕緣體，但也具有包含導(dǎo)電狀態(tài)的表面，這意味著電子只能在其表面上移動。

許多科學(xué)家認(rèn)為這些材料對于實現(xiàn)量子系統(tǒng)和經(jīng)典系統(tǒng)之間的相互作

到目前為止，開發(fā)量子計算機(jī)的一個關(guān)鍵障礙是普通循環(huán)器的大小阻礙了它們在芯片上的大量使用。

悉尼團(tuán)隊的貢獻(xiàn)是使用拓?fù)浣^緣體來減緩材料中的光速，從而將循環(huán)器的尺寸減小1000倍。這種新設(shè)備被稱為“微波循環(huán)器”。

“這種緊湊的循環(huán)器可以在各種量子硬件平臺上實現(xiàn)，無論使用何種特定的量子系統(tǒng)，”該研究的主要作者，博士候選人Alice Mahoney說。

悉尼團(tuán)隊負(fù)責(zé)人David Reilly教授表示，對量子計算的研究也推動了電子和納米科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)。

“這不僅僅是量子比特，量子機(jī)器的基本構(gòu)建模塊。建立大型量子計算機(jī)也需要經(jīng)典計算和設(shè)備工程的革命，“賴?yán)f。

原因是我們目前無法使用傳統(tǒng)技術(shù)處理大量量子比特。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，工程師必須在量子經(jīng)典接口上開發(fā)一系列新設(shè)備和方法。

雖然實際的量子計算機(jī)還有不少于幾年的時間，但一旦實現(xiàn)，科學(xué)家們希望將它們用于進(jìn)行極其復(fù)雜的計算，這些計算可能應(yīng)用于化學(xué)，藥物設(shè)計，氣候和經(jīng)濟(jì)建模以及密碼學(xué)等領(lǐng)域。 。