IT之家 11 月 16 日消息,科技媒體 science 于 11 月 14 日發(fā)布博文,表示隨著首個機械量子比特(Mechanical Qubit)的問世,量子計算進入“蒸汽朋克”時代。
來自瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的研究團隊成功利用微小的機械裝置,制造出可工作的量子比特,首次成功制造出這一新型量子比特。
這一突破不僅挑戰(zhàn)了長期以來認(rèn)為機械系統(tǒng)無法制造量子比特的觀點,還為未來的量子計算和量子力學(xué)與引力的交互研究開辟了新的可能性。
因其設(shè)計和功能讓人聯(lián)想到早期機械計算機的概念,因此團隊認(rèn)為這一創(chuàng)新標(biāo)志著量子計算進入了一個新的“蒸汽朋克”時代。
量子比特簡介
量子比特是量子計算的基本單位,能夠處于 0、1 或兩者的疊加狀態(tài)。當(dāng)前主流的量子比特多由超導(dǎo)電路、離子或光子等構(gòu)成。
新的研究表明,微小的機械振蕩器同樣可以作為量子比特,研究團隊結(jié)合機械振蕩器與超導(dǎo)量子比特,成功實現(xiàn)控制量子態(tài)。
關(guān)鍵挑戰(zhàn)
在制造機械量子比特的過程中,研究者們面臨了兩個主要挑戰(zhàn):
首先,必須讓設(shè)備盡可能靜止,以克服量子不確定性。
其次,機械振蕩器的能量狀態(tài)均勻分布,難以獨立控制所需的兩個狀態(tài)。
團隊通過設(shè)計一個混合系統(tǒng),研究團隊成功實現(xiàn)了能量狀態(tài)的不均勻分布,從而克服了這一障礙。
未來的應(yīng)用前景
盡管新型機械量子比特的保真度僅為 60%,遠(yuǎn)低于目前最佳量子比特的 99% 以上,但其在探測引力等其他量子比特?zé)o法感知的力量方面展現(xiàn)出潛力。
研究團隊計劃進一步探索兩個機械量子比特之間的邏輯運算,這可能標(biāo)志著機械開關(guān)在量子計算中的小規(guī)模回歸。
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