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革命性的量子计算机在重大突破后更接近现实

根据周三发表在“ ”杂志上的一项新研究结果,科学家们朝着创造一台革命性的,功能齐全的量子计算机迈出了重要的一步。

来自澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的研究人员表示,他们已经设法获得下一代计算机中最基本的单元,称为量子比特或量子比特,以便相互通信 - 这是该技术的一个重要里程碑到目前为止,世界上第一个从未被证明过的世界。

这一发现具有重要意义的原因在于科学家现在更接近能够“纠缠”他们的量子位 - 这是构建可行的量子计算机的重要一步。

量子纠缠是一种令人难以置信的物理现象,由量子力学的奇异定律描述,其中一对或一组微小粒子相互作用,使得它们不再能够独立描述,即使它们被很远的距离分开例如,在宇宙的两侧。

一旦研究人员能够有效地纠缠量子比特,他们将能够释放量子计算机的全部潜力。 例如,仅包含50到60个纠缠量子比特的单量子芯片将比世界上最快的超级计算机拥有更多功率,后者占据了整个建筑物。

164592_web 艺术家对两个量子比特的印象 - 一个由两个磷原子组成,一个由单个磷原子组成 - 在硅片中间隔16纳米。 新南威尔士大学

当你到达300个纠缠的量子比特标记时,原则上,你将有足够的计算能力在瞬间执行比可见宇宙中的原子更多的计算。 这是可能的,因为量子比特的功率呈指数级增长 - 这是将量子计算机与经典计算机区分开来的一种特性。

Qubits类似于传统计算机中的位,它只能存在于两种状态中的一种状态-0或1.另一方面,Qubits可以以0,1的状态存在,并且其间的所有状态可以同时存在。 这使得每个量子位可以同时执行多个计算,这与普通计算机中的位不同,后者一次只能处理一个。

根据其最新发现,新南威尔士大学的团队在构建第一个可扩展的硅基量子计算机的竞争中处于世界领先地位,其中量子比特由嵌入硅芯片中的单个磷原子制成。

迄今为止,众所周知,量子计算机难以构建,而且该技术仍处于起步阶段。 存在少量“基本”例子; 然而,它们还没有为广泛的个人或商业用途做好准备,因为它们大多需要专门的实验室条件来操作。

尽管如此,大规模的量子计算机 - 它们是否应该被建造 - 理论上能够解决甚至最强大的经典计算机难以计算的某些问题,从机器学习到医学和气候科学等领域的革命性变革。