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新南威尔士大学称第一批完整的硅量子计算机芯片,其他...

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发表于 2017-12-16 19:54:24 | 显示全部楼层 |阅读模式


成为第一个创造可扩展的量子计算机芯片的是本世纪的太空竞赛。

全球各地的公司,大学和国家正在为研究和开发投入数十亿美元,并且获得巨大的奖励和国家安全优势。

新南威尔士大学,悉尼大学和悉尼科技大学都对量子做出了巨大的赌注,每个机构在商业化竞争中支持不同的技术。

新州大学星期六宣布了一个重大飞跃:量子芯片的新设计应该相对容易量产。

“这个蓝图告诉我们如何开始,以及如何继续前进到数百万的量子比特,”该大学的教授Andrew Dzurak教授说。

包括IBM在内的几家公司已经拥有了多达50个量子位的机器,这些量子单位是量子计算的核心。但是任何实际的计算机都需要整合数以百万计 Dzurak教授说,新芯片可以很容易地扩展到这个数字。

“这是一种席卷下的地毯,但对于大规模的量子计算,我们将需要数百万的量子位,在这里,我们展示了一种自旋量子位可以大规模扩大的方法,这是关键。

量子计算是电子技术中的下一个重大举措,并且承诺器件比我们当前的硬件更加强大。

Dzurak教授表示:“这无疑是世界各地正在进行的最激烈的技术战争之一,而且从经济和解决问题的角度来看,回报都是巨大的。

但量子计算机不像普通电脑那样工作。例如,对于我们使用计算机来玩电子游戏的所有东西,它们并不是很有用。

他们所做的是专注于概率。想象一下在一团气体中的原子计算机模型。每个原子随机移动。每当一个原子碰到另一个原子时,它们就会在随机方向上相互弹跳 - 增加随机性。

计算机可以模拟一些原子。量子计算机可以模拟整个云。

他们有这个权力,因为他们本质上是用概率建立起来的。

正常的计算机跑掉了一小块信息,可以是一个零或一个。量子计算机使用量子比特,它有概率而不是价值 - 例如,有50%的几率是零或一个。

通过将足够的量子比特链接在一起,可以快速计算出数学问题的所有可能的答案,这是普通计算机需要几年时间才能做到的。然后可以使用一个特殊的算法对所有可能的答案进行排序以找到正确的答案。

新南威尔士大学的新设计 在周五发表在Nature Communications上,将量子计算所需的所有部分都放在一个单一的硅芯片上。

硅是用来建立我们现有的计算机芯片的材料; 该芯片理论上可以使用现有设备来制造。

然而,理论上讲是关键词。

“这不是设计的示范,只是一个设计,尚未得到证明,量子计算机有很多设计,每个人都相信他们有一个可扩展的架构,”中心研究员克里斯托弗·费里(Christopher Ferrie)说。悉尼科技大学Quantum软件与信息公司的竞争性量子投资。

得克萨斯大学顶级国际量子计算研究员Scott Aaronson更直截了当地说。

“在这个领域里,一个可笑的量子计算机已经在十多年前就已经被建立起来了 - 在看起来令人印象深刻的PowerPoint动画水平上。

“挑战是让它变成现实。”

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