據物理學家組織網13日報道,澳大利亞科學家首次測量了硅中的雙量子比特邏輯運算的精確度,高達98%,為全尺寸量子處理器的研發奠定了基礎。研究結果發表于最新一期《自然》雜志。
該研究負責人、新南威爾士大學教授安德魯·德祖拉克說:“所有的量子計算都可由一個量子比特運算和兩個量子比特運算組成,它們是量子計算的核心。一旦你擁有這兩者,就可以進行任何計算,但這兩種操作的精確度都需要非常高。”
自2015年雙量子比特邏輯門問世以來,許多團隊展示了硅中的雙量子比特門,但迄今為止,這種邏輯門的真實精確度還是個未知數。
在最新研究中,該團隊執行了克里福德基礎保真度基準(Clifford-based fidelity benchmarking)測試,這是一種可以評估所有技術平臺的量子比特的精確度的技術。結果表明,雙量子比特門的精確度為98%。
研究人員亨瑞·楊說:“準確性是一個關鍵參數,它決定了量子比特技術的可行性。只有量子比特操作接近完美,僅存在微小誤差,才能利用量子計算的巨大潛能。”
量子計算機有望在諸多領域“大顯身手”,包括解決現在的計算機無法解決的問題。
德祖拉克說:“但大多數重要應用將需要數百萬個量子比特,因此,即便量子誤差很小,我們也不得不糾正。為了實現糾錯,量子比特本身必須首先非常精確,因此評估它們的精確度至關重要。量子比特越精確,需要的量子比特數就越少,也能越早實現全尺寸量子計算機。”
研究人員表示,該研究進一步證明,硅非常適合用來研制需要大量量子比特的通用量子計算。
德祖拉克說:“這一高精確度表明,硅是全尺寸量子計算的可行平臺。在不久的將來,我們將獲得更高的精確度,實現全尺寸、容錯量子計算。”
全尺寸量子處理器將在金融、安全和醫療保健領域找到“用武之地”。它將大大加速新藥的研發工作;也有助于開發出新的、更輕且更強的材料——從消費電子產品到飛機等。
| 相關新聞: |
| 雙縫式實驗證明:反物質既是粒子又是波 |
| 給糾纏態“做個CT” 讓未來量子網絡更安全 |
學習園地