科学家在世界上构建了最小的量子计算机;它在室温下工作,您可以将其安装在桌子上

2025-06-18 21:01来源:本站

科学家已经建造了世界上最小的量子计算机。它是台式PC的大小,可以在室温下工作。

该机器仅由一个光子或嵌入在环形光纤中的光子或光颗粒提供动力,科学家在9月3日发表的一项研究中写道 应用物理审查。该机器是概念的证明,可以完成数学操作,例如素数分解—例如15 = 5 x 3。

许多量子计算机和处理器,包括 IBM的1,000 Qubit Condor Chip,使用超导 Qubits。但是要利用 量子力学 并使用量子叠加&mdash进行计算;这允许Qubit同时存在于多个状态中—他们必须冷却到附近 绝对零。这需要复杂的设备,这些设备通常至少占用房间的大小。

长期以来,在称为“光量子计算”的领域中,长期以来一直提出将光子作为超导Qubits的替代方法。2月,科学家建议 通过单个激光脉冲建造Qubit 例如,可以让他们在室温下制作稳定的量子计算机。

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在新研究中,科学家建造了一台可以在室温下处理计算的机器。而且由于它不需要冷藏,因此它是典型台式PC的大小。量子计算机将信息存储在单个光子的波数据包中的“ 32个时键或尺寸”中 Chuu,Chih-Sung,台湾Tsing Hua大学的量子光学教授, 在翻译声明中说。 他补充说,这是一个可以通过单个量子访问的计算维度数量的世界记录。

世界上最聪明的量子计算机的特写镜头

与超导Qubit不同,光子可以在室温下保持稳定的量子状态。使用光子的量子机消耗的能量较少,并且运行便宜。与使用系统相比,运行效率也更高 被困的离子 Qubits—电磁波&mdash悬挂在自由空间中的带电颗粒;这需要复杂的激光器才能精确调整其量子状态。

具有数百个光子的光学量子计算机已经存在。但是因为光子在概率上显得且mdash;意思是“他们在那里一秒钟,然后消失了下一个”—Chuu说,它们很难学。

取而代之的是,Chuu和他的团队将所有信息压缩成一个稳定的光子。他将这项工作比作改变可以将一个人带入32辆车的火车的自行车,该火车可以适合大量乘客。他补充说,接下来的步骤将继续提高单个光子的存储容量,以便可以处理更复杂的计算。

科学家们说,鉴于机器使用光子作为量子,可以很容易地将其集成到未来的量子通信网络中,这些量子通信网络使用光传输数据或与其他基于光的经典计算系统进行传输。

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