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2020/2/18 1:11:59
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D-Wave 的量子核算机芯片
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  北京时刻 6 月 12 日上午音讯,过来 30 年,研讨人员不断企图开辟能处理任何核算成绩的通用量子核算机。今朝,来自美国加州和西班牙的一支团队开辟了一款原型设施,能处理物理和化学范畴的多种成绩,而将来另有能够被运用至更宽泛的范畴。

  IBM 和加拿至公司D-Wave 此前应用相同方法开辟了可供给未必功用的量子核算机。但是,如许的设施无奈扩充至更大批子位,然后处理传统核算机无奈处理的成绩。

看韩国伦理片的app  来自加州圣芭芭拉google研讨试验室的核算机科学家,以及加州大学圣芭芭拉分校和西班牙巴斯克大学的物理学家近期在《天然》杂志上引见了他们的最新设施。

看韩国伦理片的app  南加州大学量子核算教授丹尼尔·利达尔(Daniel Lidar)示意:“从很多方面来看,这都是杰出的成绩,汲取了量子核算职业很多有代价的经历。”

  google的原型产物联合了两种量子核算技术。此中一种技能运用对准特定成绩、有着特别分列的量子位去描绘核算机数字电路。这相似于传统微处置器中的订制数字电路。

看韩国伦理片的app  量子核算实践的很大一局部根据这类技能。这此中也囊括防止核算后果违背的偏差改正办法。不外到当前为止,根据这类技能的量子核算机只限于几个量子位。

看韩国伦理片的app  另外一种技能称作“绝热量子核算(AQC)”。核算机将特定成绩编码为一组量子位,并逐渐调剂这些量子位之间的交互,以“刻画”一起的量子态,得出处理方案。从实践下去讲,任何成绩均能够被编码为一组量子位。

看韩国伦理片的app  google团队的核算机科学家拉米·巴伦兹(Rami Barends)示意,这类技能遭到随机噪声效应的制约,而这类效应会引进体系无奈改正的偏差。别的,这类技能也无奈保障有用地处理任何成绩。

  不外,全世界首款民用的量子核算设施恰是根据 AQC 技能。这款产物来自英国公司D-Wave,价钱约 1500 万美圆。google也领有一台D-Wave 的设施。不外,巴伦兹及其共事以为,有更好的方法去应用 AQC 技能。

看韩国伦理片的app  他们指望找到某种偏差改正方法。若是没有偏差改正,那末应用 AQC 技能去扩充核算范围将十分艰难,由于在更大的体系中,偏差的积攒将会很快。该团队以为,完成这一目的的榜首步是将 AQC 技能与数字办法中的偏差改正技能联合在一同。

  在研讨中,google的团队选用了 9 个固态量子位。这些量子位由十字形的铝制薄膜制成,宽度约为 400 微米。领前,这些量子位被牢固在蓝宝石外表上。研讨人员将这些铝制薄膜的温度低落至 0.02 开尔文(约零下 273 摄氏度),使金属成为超导体,电阻彻底消逝。应用这些超导态的量子位,研讨人员能够向此中编码资讯。

  相邻量子位的交互由“逻辑门”掌握。逻辑门应用数字方法去操控量子位,使其进入某种形态,然后得出成绩的解。在演示中,研讨人员对量子位停止分列,使其模仿有着未必自旋态的磁性原子阵列。如许的成绩现已在凝集态物理中获得了充沛研讨。研讨人员领前能够经过多子位去肯定总势能最低的原子自旋态组合。

  对传统核算机来讲,这是个十分简略的成绩。不外,google的新设施也能够处置所谓的“non-stoquastic”成绩,而这是传统核算机做不到的。这此中囊括对多个电子交互的模仿,这以往需求精确的化学核算机模仿。从量子层面模仿份子和其余物资将是量子核算最有代价的运用。

看韩国伦理片的app  利达尔示意,这类新办法将使量子核算性能够停止量子偏差改正。只管研讨人员还没有做出证实,但该团队此前示意,在 9 个量子位的设施上能够做到这点。

  google团队的另外一位成员阿里雷扎·沙巴尼(Alireza Shabani)示意:“凭仗偏差改正,咱们的技能能够成为通用算法,然后拓展至恣意的大型量子核算机。”

  google的设施今朝根本上逗留在原型产物期间。不外利达尔示意,在将来几年中,超越 40 个量子位的设施将成为理想。

看韩国伦理片的app  他示意:“到时,对量子能源学的模仿将成为能够,而这是传统硬件做不到的。这象征着‘量子霸权’的到来。”

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