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量子处理器计算性能的飞跃

由以色列巴伊兰大学的一组研究人员与阿拉伯联合酋长国阿布扎比的量子研究中心TII合作领导的一个项目正在通过提高超导量子比特的性能来推进量子计算,超导量子比特是超导量子计算机的基本计算单元。超导量子处理器。改进后的量子位称为可调谐超导通量量子位,是一个微米大小的超导回路,电流可以顺时针或逆时针流动,或者在两个方向的量子叠加中流动。

这些量子特性将使计算机比普通计算机更快、更强大。为了实现速度潜力,量子计算机需要同时操作数百个量子位,而不会无意间相互干扰。

作为当今量子处理器中现有技术的替代技术,超导通量量子位具有几个重要优势:首先,它们非常快速且可靠;其次,与当前可用技术相比,将许多通量量子位集成到处理器中可能更简单。

将量子计算机与钢琴进行比较,巴伊兰大学物理系和量子纠缠科学与技术中心(QUEST)的迈克尔斯特恩博士说,“想象一下,想在钢琴上弹奏某个音符,但实际上同时无意中同时弹奏多个键,因为各个键之间的距离不够大。”

“通量量子比特的主要优点之一是,由于‘琴键’之间的充分分离,‘钢琴家’总是可以演奏出他想要演奏的声音,”斯特恩博士说。“但当然,你需要在弹奏前调好钢琴的琴键。”

在最近发表在PhysicalReviewApplied杂志上的一篇文章中,斯特恩和他的合作伙伴描述了这种增加的能力。

与钢琴类比一致,通量量子位直到最近遇到的技术复杂性是难以控制和改变它们的“音调”。在不破坏其相干性的情况下几乎不可能改变通量量子比特的频率。

在最近的一篇论文中,研究人员表明他们不仅可以控制量子比特的产生,还可以在不影响性能的情况下主动改变它们的频率。“通量量子位允许密钥彼此断开连接,”斯特恩说。“就像在交响乐中一样,仅仅拥有能发挥作用的琴键是不够的,还要能够独立调音和控制琴键,以便协同工作。”

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