新型可编程量子模拟器可用于阐明一系列复杂的量子过程
发布时间:2021-07-12 09:15:44 文章来源:科技日报
美国哈佛大学—麻省理工学院超冷原子中心领导的国际物理学家团队在最新一期《自然》杂志刊文称,他们开发出了一种特殊类型的量子计算机——...

美国哈佛大学—麻省理工学院超冷原子中心领导的国际物理学家团队在最新一期《自然》杂志刊文称,他们开发出了一种特殊类型的量子计算机——可编程量子模拟器,其能运行256个量子比特。该系统的面世标志着科学家朝构建大规模量子机器迈出重要一步,可用于阐明一系列复杂的量子过程,并最终帮助科学家在材料科学、通信技术等多领域实现重大突破。

该研究的主要作者塞弗·阿巴迪说,新系统空前的规模和可编程使其脱颖而出。在适当情况下,增加量子比特的数量意味着系统可存储和处理更多信息。量子比特是量子计算机运行的基本模块。资深作者之一、哈佛量子计划联席主任米哈伊尔·卢金则表示:“我们的最新研究将量子计算机带入一个迄今无人涉足的新领域,我们正迈入量子世界的全新领域。”

量子模拟器的关键组件是一种称为空间光调制器的设备,它用于形成光波以产生数百个单独聚焦的光镊光束。此外,研究人员还使用一套移动的光镊将原子拖到他们想要的位置,消除了原子放入光镊时的随机。激光则使他们能完全控制原子量子比特的方位及其相干量子操作。

研究人员解释称,他们的新系统使原子能被组装成二维光镊阵列,将系统可运行的量子比特的数量从51个增加到256个。而且,他们可将原子排列成无缺陷的图案,并创建出可编程的形状,如正方形、三角形晶格等,以设计不同量子比特之间的相互作用。

研究人员表示,他们已经借助这个模拟器观察到了一些以前从未在实验室看到的奇异量子态,并进行了精确的量子相变研究,为磁量子上如何起作用提供了教科书范例。这些实验能帮助科学家更好地理解材料特,从而设计出拥有奇异特的新材料。

他们目前正致力于通过改进激光对量子比特的控制并使系统更具可编程来优化新系统,同时也在积极探索该系统新的应用,希望藉此解决更多实际问题。

总编辑圈点

年来,量子计算机领域新成果不断。此前有巨头公司宣布开放拥有53个量子比特的可商用量子计算机,如今又有可运行256个量子比特的可编程量子模拟器。量子比特是量子计算机的最基本量子信息单元,因此要提升量子计算机的能,增加可运行的量子比特的数量是必经之路。不过另一个方面也不容忽视:即不断提升量子比特的质量,增加量子保真度,延长量子相干的保持时间。(记者刘霞)

资讯播报

乐活HOT

  • 新乡南太行旅游度假区多景区暂时闭园 恢复时间等通知
    新乡南太行旅游度假区多景区暂时

    7月11日,河南省气象台发布暴雨黄色预警,提醒公众要密切关注天气,出行注意安全。11日下午,映象网记者从新乡南太行旅游度假区获悉,自7月

  • 延黄高速正式并网通车 车程由原来4小时缩短至2小时
    延黄高速正式并网通车 车程由原

    6月30日,由中国能建葛洲坝集团等投资建设的延黄高速正式并网通车,延长县至黄龙县车程由原来4小时缩短至2小时。延黄高速位于陕西省延安市

  • 武汉动物园3只丹顶鹤宝宝降生 金黄色毛发甚是可爱
    武汉动物园3只丹顶鹤宝宝降生

    你看,它们才50天左右,一口就能吞下一条小泥鳅了。昨日,望着3只丹顶鹤小宝宝,武汉动物园饲养员熊家炳喜上眉梢,到90天就可以给它们上户

  • 2021年上半年全国夜游目的地排名武汉位列第六
    2021年上半年全国夜游目的地排名

    7月6日,携程发布2021上半年旅游夜经济报告,2021年上半年全国夜游目的地排名中,武汉位列第六,成为名副其实的夜游之都,《知音号》演出排

  • 2021淮阳龙湖赏荷旅游月期间将开展多种系列活动
    2021淮阳龙湖赏荷旅游月期间将开

    近日,记者从淮阳区赏荷旅游月活动推进会获悉,2021年淮阳龙湖赏荷旅游月将于7月9日盛大启幕。此次龙湖赏荷旅游月活动以荷花和谐合作为主题

  • 河南省首家供销社乡愁博物馆在陆浑故城建成开放
    河南省首家供销社乡愁博物馆在陆

    近日,河南省首家供销社(乡愁)博物馆在陆浑镇陆浑故城建成开放。近十万件保存完好的百姓生活用品整齐排列,再次把人们的记忆拉到了那个难忘

  • 郑州、开封同期举办美食节活动 还将发放消费券
    郑州、开封同期举办美食节活动

    郑州顺城街的美食、农科路酒吧街的欢腾,古城开封的黄家包子、小宋城里的齐氏大刀面……这个夏季,逛吃逛喝逛玩,还有500万元+100万元的消

  • 郑州黄河文化公园恢复开放 景区票价及各项优惠政策不变
    郑州黄河文化公园恢复开放 景区

    记者从郑州黄河文化公园管理委员会了解到,按照郑州市防汛抗旱指挥部通知,黄河下游大流量过程已经结束。7月6日起,该公园恢复开放,景区票

  • 太原多条公交线路进行临时调整 具体路线公布
    太原多条公交线路进行临时调整

    记者6月29日从太原公交集团公司获悉,由于省城庆云街、七府园路道路封闭施工,太原公交集团公司对途经该地区的多条公交线路进行临时调整。

  • 山西省推出了4条精品旅游线路满足游客多样化体验
    山西省推出了4条精品旅游线路满

    为打造省会级旅游目的地城市,叫响锦绣太原西山·府城·汾河三大文旅品牌,日前,山西省文化和旅游厅联合太原市文化和旅游局推出了4条精品

娱乐LOVE

精彩推送