科学家各显身手研制量子计算机
耶鲁大学的罗布·舍尔科普夫表示,目前他们正在研发一种量子比特,其工作方式与集成电路的方式一样,这样,科学家就能够同时让多个量子比特处于纠缠状态。尽管量子比特的数量增加得很慢,研究人员控制量子交互作用的精确度已经提高了1000倍。
加州大学圣巴巴拉分校的研究人员表示,明年他们就能制造出计算能力翻倍的量子计算机。该校的约翰·马丁尼斯表示,他们现正在设计一个具有4个量子比特、5个谐振器的设备,并计划用这个标准的微电子组件来迫使量子发生纠缠。如果一切进行得很顺利,他们希望一年左右将该系统增加到8个量子比特和9个谐振器。
今年6月,日本东芝公司欧洲研发部和英国剑桥大学卡文迪什实验室的科学家们研制出了一款新颖的光源——纠缠态发光二极管(ELED)。ELED与半导体LED相似,但ELED包含有量子点,量子点产生的纠缠光子对可被用于计算和高精度光通信网络。研究人员目前正在建立更加复杂的系统,并表示,通过这种方式可以研发出量子计算机。
离子阱制造量子比特
就目前而言,实现量子比特的最佳手段莫过于离子阱,也就是使用离子阱中的离子来制造量子比特。其做法是利用电极产生电场,把经过超冷处理的离子“囚禁”在电场里。研究人员已经能够使用激光来让离子纠缠。迄今为止,研究人员使用这种方法建造了8个量子比特的系统。而且,他们也已找到了可制造出更大系统的方法。目前,有超过20所大学和公司的研究实验室正在从事同类研发设计。
用超导材料制成量子计算机
还有一种富有竞争力的技术由总部位于加拿大的D波系统公司研发。该公司的量子芯片使用特殊的铌金属(元素符号Nb,一种类似于银、柔软的、可延展的金属)材料,在低温下呈超导态,据称其中的电流有顺时针、逆时针以及顺逆同时存在的混合状态,而其正是基于此来实现量子计算。
D波系统公司已经建立了一台超过50个量子比特的系统,但有些研究人员对此表示怀疑,认为该系统没有证明真正的量子纠缠。不过,谷歌公司图像识别技术组负责人哈塔姆·奈文表示,该公司已经收到了D波系统公司和美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室的提议,明年将基于D波系统公司的技术为谷歌公司研发一套量子计算设备。
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