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来源:中国经济网地区:伦理剧发布:2020-01-05

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【大纪元2021年03月22日讯】(大纪元记者高文森编译报导)加拿大一家量子计算机(电脑)研发公司Xanadu和美国国家标准技术研究所(NIST)合作,造出了一个有八个量子数位的光学 量子芯片 。
制造 量子电脑 芯片的核心部件——量子比特使用的材料和配套技术是现在量子电脑研究的关键之一,有的使用超导体,需要原子冷却到极低温的情形下,有的使用光子。每种技术各有优缺点。
很长时间以来,光学量子芯片并不被看好。前几年IBM,Google等公司高调展示的几个量子芯片采用的都不是光学量子技术。
最近Xanadu公司开发的这款芯片,看起来获得了很大进展。《物理世界》(Physics World)杂志以“可编程光子芯片照亮量子计算机领域”为题介绍这项成果;科技艺术网(Ars Technica)评价说“光学 量子电脑 新技术克服了以前的局限性,看起来是个赢家”。
这个芯片采用了将光子送入微型回路进行“挤压”方式,称这样“其量子不确定被减小到最小程度”。
该公司介绍说,芯片由挤压器(Squeezers)、干涉仪(Interferometer)和光子探测器(Photon Detectors)三个单元构成。挤压器是输入单元,送入光子并进行“挤压”;干涉仪是逻辑运算单元;最后光子探测器是测量和输出的单元。
这个芯片使用看起来类似Python的代码作为编程接口与硬件沟通。研究人员用它展示运行由简单到复杂的三个程序。
第一个程序最简单,模拟自己,展示在给定的时间内可以产生多少个不同的状态。现在任何一个量子芯片都可以做到这一点。第二个程序计算乙烯分子(两个碳原子和四个氢原子组成的化合物)的振动状态,之后再复杂一点,苯基乙烯基乙炔的振动状态。第三个程序计算2021年最受欢迎的新生儿名字。
这些程序是开发人员精心挑选,恰到好处地展示了这个只有八个数位的量子芯片的性能。
很小的尺寸是这个芯片又一个亮点。公司展示的图片上看到,它只有不到一个手指尖的大小。
没有参与这项研究的同行东京大学物理学家武田顺太郎(Shuntaro Takeda,音译)说,以前使用挤压光子技术的实验,所需的镜子、透镜各种光学元件要好几张桌子才摆得下。他认为Xanadu造出这么小的芯片,为将来扩大规模奠定了必要的基础。
另一位同行美国亚利桑那大学量子信息研究员张哲申(Zheshen Zhang,音译)说,以前类似的光学量子芯片不能同时执行来自不同用户的任务,这款芯片能够同时进行多项运算,是一大进步。此外,Xanadu的芯片还可以与云服务连接,这是又一个优势。
研究组表示,目前由于工艺上的困难,不少光子在通过芯片的过程中损失。这将是他们改进的方向。要造出能和现代电脑具有可比性规模的量子电脑,还有很多的工作要做。
《自然》杂志3月3日发表了介绍这个芯片的论文。◇

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