量子計(jì)算機(jī)是一種利用量子力學(xué)原理的計(jì)算設(shè)備，在某些復(fù)雜的優(yōu)化和處理任務(wù)上，其性能可能優(yōu)于傳統(tǒng)計(jì)算。在量子計(jì)算機(jī)中，經(jīng)典的信息單位(比特)可以取值為 1 或 0，而量子比特或量子位則可以同時(shí)取值為 0 和 1。
迄今為止，量子位已經(jīng)使用各種物理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，從電子到光子和離子。近年來(lái)，一些量子物理學(xué)家一直在試驗(yàn)一種新型量子位，稱為安德烈夫自旋量子位。這些量子位利用超導(dǎo)和半導(dǎo)體材料的特性來(lái)存儲(chǔ)和操縱量子信息。
由 Marta Pita-Vidal 和 Jaap J. Wesdorp 領(lǐng)導(dǎo)的代爾夫特理工大學(xué)研究小組最近證明了兩個(gè)遙遠(yuǎn)的安德烈夫自旋量子位之間的強(qiáng)且可調(diào)的耦合。他們發(fā)表在《自然物理學(xué)》上的論文可以為有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自旋之間的雙量子位門(mén)鋪平道路。
“最近的工作本質(zhì)上是我們?nèi)ツ暝凇蹲匀晃锢韺W(xué)》上發(fā)表的工作的延續(xù)，”該論文的通訊作者克里斯蒂安·克拉格倫德·安德森 (Christian Kraglund Andersen) 告訴 Phys.org。 “在這項(xiàng)早期工作中，我們研究了一種稱為安德烈夫自旋量子位的新型量子位，耶魯大學(xué)的研究人員之前也演示過(guò)這種量子位。”
安德烈夫自旋量子位同時(shí)利用了超導(dǎo)量子位和半導(dǎo)體量子位的優(yōu)勢(shì)特性。這些量子位本質(zhì)上是通過(guò)將量子點(diǎn)嵌入超導(dǎo)量子位而創(chuàng)建的。
安德森說(shuō)：“隨著新量子位的建立，下一個(gè)自然問(wèn)題是我們是否可以將其中兩個(gè)量子位結(jié)合起來(lái)。” “2010 年發(fā)表的一篇理論論文提出了一種耦合兩個(gè)這樣的量子位的方法，我們的實(shí)驗(yàn)是第一個(gè)在現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)現(xiàn)這一建議的實(shí)驗(yàn)。”
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