量子计算的关键组件发明

量子计算的关键组件发明

在悉尼大学和微软的一个团队,与美国斯坦福大学合作,具有微型化的一个组成部分,是量子计算的放大至关重要。这项工作构成了第一个实际应用的新阶段,第一个发现于2006,所谓的拓扑绝缘体。

在物质、液体或气体的常见阶段之外,拓扑绝缘体是在它们的大部分结构中作为绝缘体运行的材料,但它们的表面起着导体的作用。操纵这些材料提供了建立量子系统和经典系统相互作用所需电路的途径,这对于构建实用量子计算机至关重要。

发现这一新物质阶段的理论工作被授予2016年度诺贝尔物理学奖。

悉尼小组的组件,创造了一个微波环行器,就像一个交通环岛,确保电信号只传播一个方向,顺时针或逆时针,按要求。在移动电话基站和雷达系统中也发现了类似的设备,在量子计算机的建设中需要大量的设备。一个主要的限制因素,直到现在,是典型的环行器体积大的物体你的手的大小。

本发明,由悉尼队今天在Nature杂志报道,是由1000个因素的共同循环装置的小型化。这是通过利用拓扑绝缘体的特性来减慢材料中光的速度。这minaturisation铺平了道路,许多环行器被集成在一个芯片的大规模生产,将需要建造量子计算机。

悉尼队的领队,David Reilly教授解释说,努力放大量子计算是驱动突破电子与科学相关的领域。

“这不仅仅是量子比特,量子机器的基本组成部分。蕾莉教授说,建造大型量子计算机也需要经典计算和设备工程的革命。

“即使我们今天拥有数百万的量子比特,我们也不清楚我们是否有经典技术来控制它们。”。实现一个放大的量子计算机将需要在量子经典接口上发明新的设备和技术。

论文第一作者、博士生Alice Mahoney说:“这种紧凑的环行器可以在多种硬件平台上实现量子,不论特定的量子系统。”

一个实用的量子计算机还有好几年的时间。科学家们希望能够开展目前unsolveable计算量子计算机将应用领域如化学、药物设计、气候和经济模型,和密码。

 

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