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    1. 公司動態

      科學家們研發記錄量子非破壞性測量的新技術,可觀察某些量子態并不破壞它們

      2022-06-08 閱讀次數: 欄目:公司動態

      量子計算的一個關鍵方面是你以前可能沒有想到的。它們被稱為“量子非破壞測量”,指的是觀察某些量子態而不在此過程中破壞它們。



      如果我們想組裝一臺功能正常的量子計算機,在進行計算時不讓它每秒都崩潰顯然會有所幫助?,F在,科學家們描述了一種記錄量子非破壞性測量的新技術,該技術具有很大的前景。



      在這種情況下,研究涉及機械量子系統——在量子計算方面相對較大的物體,但對我們來說卻非常小。它們使用機械運動(例如振動)來處理必要的量子魔法,它們也可以與其他量子系統結合使用。



      研究人員在他們發表的論文中寫道:“我們的研究結果為使用機械系統執行更復雜的量子算法打開了大門,例如量子糾錯和多模式操作 。 ”



      出于這項研究的目的,該團隊將一條薄薄的藍寶石放在一起,厚度不到半毫米。一個薄的 壓電換能器 被用來激發聲波,移動能量單位,如光子,理論上可以通過量子計算過程。從技術上講,這個設備被稱為聲學諧振器。



      這是設置的部分。為了進行測量,聲諧振器與 超導量子位相結合 ——這些基本的量子計算機構建塊可以同時保存 1 和 0 值,谷歌和 IBM 等公司已經在其上構建了基本的量子計算機。



      通過使超導量子比特的狀態取決于聲諧振器中的光子數量,科學家們可以在不與它們實際相互作用或傳遞任何能量的情況下讀取該數量的光子。



      他們將其描述為類似于演奏特雷門琴,這是一種無需觸摸即可發出聲音的奇怪樂器。



      將等效的量子計算放在一起并非易事:量子狀態通常非常短暫,而這項技術的部分創新是這些狀態被提取更長時間的方式。該團隊部分通過材料的選擇和部分通過提供電磁屏蔽的超導鋁腔來做到這一點。



      在進一步的實驗中,他們設法提取了所謂的機械量子系統的“奇偶測量”。



      奇偶校驗對各種量子技術至關重要,尤其是在糾正系統錯誤時——如果計算機經常出錯,任何計算機都無法正常運行。



      研究人員寫道:“通過將機械諧振器與超導電路連接起來,電路量子聲動力學可以為操縱和測量運動量子態提供各種重要工具 。 ”



      就量子物理學而言,這都是非常高水平的,但的是,這是一項技術向前邁出的重要一步,終可能為未來的量子計算機奠定基礎,特別是在結合不同類型的系統方面一起。



      諸如本研究中描述的混合量子比特諧振器設備可能提供兩個不同研究領域中的:超導量子比特的計算能力和機械系統的穩定性?,F在科學家們已經證明可以以非破壞性的方式從這種設備中提取信息。



      還有很多工作要做——一旦測量狀態的任務得到完善和完成,這些狀態就需要被利用和操縱才能發揮作用——但 量子計算系統的巨大潛力 可能剛剛被帶到了另一個階段更近。



      研究人員寫道:“在這里,我們展示了對非經典機械狀態的聲子數分布和奇偶校驗的直接測量 。 ”



      “這些測量是構建聲學量子存儲器和處理器的一些基本組成部分?!?/span>

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