新控制尺度的量子芯片
擴(kuò)大量子計(jì)算機(jī)的一個(gè)根本性障礙是“量子位干擾”。在“Science Advances”雜志上發(fā)表的一篇新的研究報(bào)告(“Demonstration of Universal Parametric Entangling Gates on a Multi-Qubit Lattice”)中,來(lái)自Rigetti Computing的工程師和物理學(xué)家描述了一種突破,可以通過(guò)減少干擾來(lái)擴(kuò)大實(shí)際中量子處理器的尺寸。 該論文的主要作者M(jìn)att Reagor說(shuō):“我們開(kāi)發(fā)了一種技術(shù),隨著我們?yōu)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=芯片',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_2">芯片增加了更多的量子比特,該技術(shù)使我們能夠減少量子比特之間的干擾,從而保留了執(zhí)行邏輯操作的能力,所述執(zhí)行邏輯操作獨(dú)立于(大)量子寄存器狀態(tài)”。 為了解釋這個(gè)概念,Rigetti團(tuán)隊(duì)用酒杯作為量子比特: 碰杯葡萄酒杯,你會(huì)聽(tīng)到它的諧振頻率(通常約400赫茲)。同樣,那個(gè)頻率的聲波也會(huì)導(dǎo)致相同的玻璃振動(dòng)。玻璃中的不同形狀或量的液體將產(chǎn)生不同的碰撞,即不同的共振頻率。一個(gè)碰杯葡萄酒杯會(huì)導(dǎo)致相同的,附近的眼鏡震動(dòng)。不同形狀的眼鏡是“不共振眼鏡”,這意味著它們不會(huì)有太大震動(dòng)。 圖示是Rigetti的19Q超導(dǎo)量子處理器。圖片來(lái)源: Rigetti計(jì)算 那么,眼鏡和量子比特之間的關(guān)系是什么? Reagor解釋說(shuō),超導(dǎo)量子處理器上的每個(gè)物理量子比特都以振蕩電流的形式存儲(chǔ)能量。他說(shuō):“把每一個(gè)量子比特比作酒杯!耙粋(gè)量子比特(例如”0“或”1“)的邏輯狀態(tài)是由其相應(yīng)的電流狀態(tài)編碼的,在我們的類(lèi)推中,這相當(dāng)于一個(gè)酒杯是否在振動(dòng)。 超導(dǎo)量子比特的非常成功的一類(lèi)糾纏門(mén)是通過(guò)將兩個(gè)或更多個(gè)量子比特調(diào)諧成相互共振來(lái)操作。在這個(gè)調(diào)諧點(diǎn)上,“酒杯”互相挑起“振動(dòng)”。 這一效果足以產(chǎn)生重大的、有條件的振動(dòng)變化,可以作為條件邏輯來(lái)使用。想象一下,從杯子里倒酒或者從杯子里吸出酒,以使這種調(diào)諧發(fā)生。利用量子比特,就存在滿(mǎn)足相同的目的可調(diào)電路元件。 |