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【新華網】中國學者實現20個超導量子比特糾纏

  • 发表日期:2019-08-12 【 【打印】【關閉】
  •   新华社杭州8月9日电(记者 朱涵)由浙江大学、中科院物理所、中科院自动化所、北京计算科学研究中心等机构组成的联合团队开发出一款具有20个超导量子比特的量子芯片,并成功实现全局纠缠,刷新了固态量子器件中生成纠缠态的量子比特数目的世界纪录。这一量子计算新进展于8月9日发表于《科学》杂志。

      記者在浙江大學借助顯微鏡看見,超導量子比特芯片的大小約爲1平方厘米,20個量子比特均勻分布于中心諧振腔的周邊,猶如由中心樞紐貫通的各個支路。

      據了解,這是浙江大學超導量子計算和量子模擬團隊的實驗室叠代的第四代電路設計方案,目標是讓任意兩個量子比特之間都能進行直接“溝通”,實現全局糾纏。全局糾纏,是讓所有量子比特協同起來參與工作,量子操縱是量子計算的技術制高點,而實現全局糾纏是檢驗操縱是否成功的標志。

      研究人員表示,計算機使用“0”和“1”進行信息存儲與處理。在經典計算機裏,一個比特就如一個普通開關,或0或1。量子計算機由于量子糾纏與疊加特性,一個量子比特可以同時代表0和1。“想象一枚擺在桌上靜止的硬幣,你只能看到它的正面或背面;當你把它快速旋轉起來,你看到的既是正面,又是背面。于是,一台量子計算機就像許多硬幣同時翩翩起舞。”研究人員說。

      在實驗室控制條件下,研究人員在短短187納秒內(人眨一下眼所需時間的百萬分之一),捕捉到了20個人造原子從“起跑”時的相幹態,曆經多次變身,最終形成同時存在兩種相反狀態的糾纏態。操控這些量子比特生成全局糾纏態,標志著團隊能夠真正調動起這些量子比特。

      量子比特数是衡量量子计算机性能的重要指标之一。有研究认为,一旦量子比特数达到50以上,就能在处理某些特定问题时展现超越超级计算机的运算能力。“我们的芯片拥有一个显著特点,那就是所有比特之间都能够进行相互连接,这能够提升量子芯片的运行效率,也是我们能够率先实现20比特纠缠的重要原因之一。” 研究人员介绍道。

    鏈接:http://www.xinhuanet.com/2019-08/09/c_1124857481.htm