目前,量子計算機的潛力受到權(quán)衡問題的阻礙。能夠執(zhí)行復(fù)雜運算的量子系統(tǒng)對錯誤和噪聲的容忍度較低,而噪聲防護能力更強的系統(tǒng)則更難計算且速度更慢。
現(xiàn)在,瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的一個研究小組創(chuàng)建了一個獨特的系統(tǒng)來解決這一難題,從而為更長的計算時間和更強大的量子計算機鋪平了道路。
要想讓量子計算機在社會中發(fā)揮影響,量子研究人員首先需要克服一些重大障礙。到目前為止,電磁干擾或磁波動等引起的誤差和噪聲會導(dǎo)致敏感的量子比特失去量子態(tài),從而失去繼續(xù)計算的能力。因此,量子計算機處理問題的時間目前有限。
此外,為了讓量子計算機能夠解決復(fù)雜問題,量子研究人員需要找到一種控制量子態(tài)的方法。就像沒有方向盤的汽車一樣,如果沒有有效的控制系統(tǒng)來操縱量子態(tài),量子態(tài)可能會被認(rèn)為毫無用處。
然而,研究領(lǐng)域面臨著一個權(quán)衡問題。量子系統(tǒng)可以實現(xiàn)高效糾錯和更長的計算時間,但另一方面,它們控制量子態(tài)的能力卻不足——反之亦然。但現(xiàn)在,查爾姆斯理工大學(xué)的一個研究小組已經(jīng)設(shè)法找到了一種解決這一困境的方法。
查爾姆斯理工大學(xué) 202Q 實驗室負(fù)責(zé)人、這項研究的高級作者西蒙尼·加斯帕里內(nèi)蒂 (Simone Gasparinetti) 表示:“我們創(chuàng)建了一個系統(tǒng),能夠以前所未有的速度對多態(tài)量子系統(tǒng)進行極其復(fù)雜的操作。”
偏離雙量子態(tài)原理
雖然傳統(tǒng)計算機的構(gòu)成要素比特的值要么是 1,要么是 0,但量子計算機最常見的構(gòu)成要素量子比特的值可以同時是 1 和 0,而且可以任意組合。這種現(xiàn)象稱為疊加,是量子計算機能夠同時執(zhí)行計算的關(guān)鍵因素之一,因此具有巨大的計算潛力。
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