美国一家名为“原子计算”的公司近日宣布,他们成功研制出了全球首台能运行超过1000个量子比特的量子计算机,这是一个在量子计算领域的重大突破,有望提高量子计算机的性能和精度。量子比特是量子计算机的基本单元,它们可以同时处于0和1的状态,从而实现超越传统计算机的计算能力。目前,世界上最大的量子计算机由IBM公司制造,拥有433个量子比特,被称为“鱼鹰”。
原子计算公司的新型量子计算机则拥有1180个量子比特,是“鱼鹰”的近三倍。该公司的首席执行官罗伯·哈斯表示,这是一个里程碑式的成就,他们的目标是每隔几年将机器中量子比特的数量提升一个数量级。与IBM和谷歌等公司使用超导材料制造量子比特不同,原子计算公司采用了中性原子作为量子比特。这些原子被激光捕获在二维网格内,可以通过激光进行操作和测量。哈斯说,这种设计有两个优点:一是可以方便地扩大系统规模;二是可以增强量子比特之间的纠缠和稳定性。
量子纠缠是一种奇特的现象,它使得两个或多个量子比特之间可以相互影响,即使它们相隔很远。这对于实现量子通信和量子加密等应用非常重要。而中性原子量子比特更适合形成强纠缠。另一方面,中性原子量子比特也更稳定,可以保持其量子状态更长时间。新型量子计算机中的量子比特在崩溃前可以保持其状态近一分钟,这对于纠错和运行复杂程序非常有利。相比之下,“鱼鹰”的相干时间只有70到80微秒。
研究人员表示,由于不同类型的量子比特有不同的特性和优劣,很难直接比较不同的量子计算机之间的性能。但他们估计,新型量子计算机在处理能力上与“鱼鹰”相当。他们希望明年向客户开放他们的机器,用于运行云计算应用程序。他们认为,中性原子技术有潜力成为未来实现容错和大规模量子计算的主流平台。
美国威斯康星大学麦迪逊分校的马克·沙夫曼教授表示,在评估新型量子计算机之前,需要了解更多关于其工作原理和细节的信息,例如可用于逻辑运算的量子比特数量等。他说:“我认为这是一个非常令人兴奋的进展。我期待着看到他们发布更多数据和结果。”
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