迄今為止,世界上還沒有真正意義上(shàng)的量子計(jì)算機,但是各國許(xǔ)多實驗室正以極大的(de)熱情追(zhuī)尋這個夢想(xiǎng)。如何實現量(liàng)子計算?方案雖不少,但問題是要實現對微觀量子(zǐ)態的操縱確實太難。據美國物理學家組織(zhī)網近日報道,美國(guó)耶魯大學的物理學家證明了(le)量子糾錯(cuò)的最基本形式,這在量(liàng)子計算發展中邁出(chū)了具(jù)有重要(yào)意義的一步。在此前(qián)沿領域,有望比當今最先進計算機的信息處(chù)理速度成倍提(tí)高。該成(chéng)果發表於《自(zì)然》雜(zá)誌在線版上。
這項研究是(shì)關於彌補量子(zǐ)計(jì)算內在易感性(xìng)出錯的方法,相關技術可以糾正那些在高速運算中出現的錯誤,使(shǐ)量子計算機完全成為(wéi)現實的一個必要(yào)步驟。論文的第一作者馬(mǎ)修?裏德博(bó)士說:“如果不糾錯,就不(bú)能使量子(zǐ)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度呈(chéng)指數級增加,否則一個不可避免的小(xiǎo)錯誤都將(jiāng)導致計算失敗。”
量子計算機以量子位(qubits)作(zuò)為信息的基本(běn)單位。然而,與使(shǐ)用0或者1數(shù)位的基於芯片的計(jì)算機不同,量子信息位能(néng)夠同時以多種(zhǒng)形(xíng)態存在。換句話說,其是一個還沒有確定是0還是1的一(yī)個信息位。研究(jiū)人員使用超導器件從“人造”原子產生量子位,任何量子位必須能夠采取兩種狀態中的一種,如“0”或“1”,亦或兩種(zhǒng)狀態同時存在。在理論上,這意(yì)味著量子係統能夠同時處理計算,實際上就是真正的並行係統(tǒng)。而量(liàng)子計算機在工作時,必須正確認識和(hé)解釋這些量(liàng)子(zǐ)位的狀態。但是,量子位容易(yì)意外地發生變化,出現錯誤即混淆解(jiě)釋。
這個研究小組起初在一個類似於計算機芯片的電子設備的固體量(liàng)子係統中證明了量(liàng)子糾錯,研發出一種識別量子位(wèi)的原始(shǐ)狀(zhuàng)態,必要時檢測其變化和逆轉的情況。領導該研究的羅伯特說:“這個研究結果將最近的實驗突破及其(qí)他人的研究成果結合後,使得量子位更加連貫,由此表明,該超導器件係統最終可能成為一個建造量子計算(suàn)機的平台(tái)。”
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