0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

美国研究人员成功实现了硅自旋量子比特长距离通信

lhl545545 来源:科技日报 作者:刘海英 2019-12-27 11:44 次阅读

美国普林斯顿大学研究人员在开发硅基量子计算机硬件方面迈出了重要一步。他们成功地在相距4毫米的两个硅自旋量子比特间实现了信息交换,证明硅量子比特可以在相对较远距离间进行通信

量子计算机的计算能力远超传统计算机,这源于其应用的量子比特可以同时处在多个状态。要实现大规模量子计算,未来的量子计算机需要有成千上万个可以相互通信的量子比特。目前谷歌、IBM开发的原型量子计算机已经拥有了数十个、甚至近百个量子比特。而许多技术专家认为,相较谷歌、IBM原型机使用的超导量子比特,从长远来看,基于硅的量子比特更有前途——其制造成本更低,保持量子态的时间也更长。但硅自旋量子比特由单电子组成,非常小,如何在多个量子比特之间布线是大规模量子计算机面临的一个主要挑战。

此次,普林斯顿大学教授杰森·佩塔带领研究团队证明,硅自旋量子位在计算机芯片上相距较远时也可以相互作用,这为解决量子比特间的互连问题奠定了基础。

为了实现硅自旋量子比特长距离通信这一目标,研究团队使用一个包含单个光子的狭窄空腔作为“导线”,连接两个相距4毫米的量子比特。他们成功地调谐了两个量子比特,同时将它们与光子耦合,最终实现两个量子比特间的相互通信。

4毫米看似很短,但换个角度,如将一个量子比特比做一所房子,这一距离的通信则意味着一所房子在向750英里外的另一所房子发送消息。

杰森·佩塔表示,在硅芯片上跨越4毫米传输信息的能力将赋予量子硬件更多新功能。从长远来看,他们的研究有助于改善芯片上以及各个芯片间的量子位元通信。

并未参与该研究的斯坦福大学电气工程学教授叶莲娜·武科维奇评论指出,证明量子比特之间的远程相互作用对于量子技术,如模块化量子计算机和量子网络的进一步发展至关重要,杰森·佩塔团队的研究成果令人振奋。
责任编辑;zl

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 量子计算机
    +关注

    关注

    4

    文章

    527

    浏览量

    25370
  • 量子比特
    +关注

    关注

    0

    文章

    37

    浏览量

    8802
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    寻找超导量子比特信息丢失的原因

    一项新研究为超导量子比特中的信息是如何丢失的提供新线索。 今天谈一个全世界都非常关注的东西——超导量子
    的头像 发表于 11-21 10:11 38次阅读

    imec实现量子点创纪录低电荷噪声

    比利时微电子研究中心(imec)近期在量子计算领域取得了重大突破,成功在12英寸CMOS平台上制造出了具有创纪录低电荷噪声的Si MOS量子点。这一里程碑式的成就不仅展示
    的头像 发表于 08-07 11:37 514次阅读

    【《计算》阅读体验】量子计算

    纠缠量子的状态借助经典线路传递过去,在远端重构该状态的量子,这样依然没有超光速。目前中国的潘建伟院士的团队成功实现三元的
    发表于 07-13 22:15

    芯片上集成量子光探测器

    英国布里斯托大学的研究人员在扩展量子技术方面取得了重要突破。他们将世界上的量子光探测器集成到芯片上。相关研究发表在17日出版的《科学进步》
    的头像 发表于 06-03 06:28 347次阅读

    英特尔在可扩展量子处理器领域取得重大突破

    英特尔在《自然》杂志发表题为《检测300毫米自旋量子比特晶圆上的单电子器件》的研究论文,展示领先的自旋
    的头像 发表于 05-17 18:21 956次阅读

    英特尔开发300毫米低温检测工艺,为量产量子处理器奠定基础

    、保真度和测量数据。这项研究量子处理器的量产和持续扩展(构建容错量子计算机的必要条件)奠定基础。 英特尔的
    的头像 发表于 05-16 15:53 281次阅读

    研究人员利用定制光控制二维材料的量子特性

    的发展铺平了道路。 由美国能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学研究人员领导的研究小组将这种方法应用于一种名为六方氮化硼(hBN)的材料,这种材料由单层原子以蜂窝状排列而成,其特性使其非常适合
    的头像 发表于 05-06 06:29 219次阅读
    <b class='flag-5'>研究人员</b>利用定制光控制二维材料的<b class='flag-5'>量子</b>特性

    Quantinuum 与 Microsoft 合作进行可靠逻辑量子比特的突破性演示,迈入可靠量子计算的新阶段

      /美通社/ -- 全球最大的综合量子计算公司 Quantinuum 与 Microsoft 携手,在实现容错量子计算方面取得突破,展示具有主动综合征提取的最可靠逻辑
    的头像 发表于 04-07 16:50 369次阅读

    量子计算机重构未来 | 阅读体验】 跟我一起漫步量子计算

    的干扰,保持量子比特的稳定性是一个巨大的技术难题。此外,量子编程和算法的发展也还处于初级阶段,需要更多的研究和探索。 尽管面临挑战,但量子
    发表于 03-13 19:28

    量子

    当我们谈论量子计算机时,通常是在讨论一种利用量子力学原理进行计算的全新计算机系统。与传统的计算机使用二进制位(0和1)来表示数据不同,量子计算机使用量子
    发表于 03-13 18:18

    量子计算机重构未来 | 阅读体验】+ 了解量子叠加原理

    的位置和方向对应着量子比特的状态。量子比特状态的操作和变化可以在布洛赫球上用旋转和移动的方式进行描述。通过旋转和移动布洛赫球上的点,我们可以改变量子
    发表于 03-13 17:19

    量子计算机重构未来 | 阅读体验】+量子计算机的原理究竟是什么以及有哪些应用

    计算方法的区别传统方法是,按照不走枚举所有情况,而量子计算是一次处理所有情况,是一步到位。但是这里又有疑惑量子计算如何实现的一步到位呢, 这里引入了
    发表于 03-11 12:50

    通过TriVista高分辨率光谱测量系统测量量子材料的精细结构和自旋相互作用

    和稀土离子量子阱等。对于光驱动自旋电子的量子信息处理,用超短脉冲激光进行相干自旋操作需要了解激子的精细结构,特别是电子和空穴的g因子: 它定义
    的头像 发表于 03-11 06:34 270次阅读
    通过TriVista高分辨率光谱测量系统测量<b class='flag-5'>量子</b>材料的精细结构和<b class='flag-5'>自旋</b>相互作用

    中国台湾开发出5量子比特超导量子计算机

    据了解,“中研院”在2023年底成功研制五量子比特芯片,且量子位元逻辑闸的保真度高达99.9%,现已成功制造
    的头像 发表于 01-29 14:31 934次阅读

    什么是逻辑量子比特?怎样用其实现量子纠错呢?

    逻辑量子比特(Logical Qubit)由多个物理量子比特组成,可作为量子计算系统的基本计算单元,因其具有较强的纠错性能而备受关注。
    的头像 发表于 12-21 18:24 940次阅读
    什么是逻辑<b class='flag-5'>量子</b><b class='flag-5'>比特</b>?怎样用其<b class='flag-5'>实现量子</b>纠错呢?