新系統(tǒng)解決量子計(jì)算權(quán)衡問題

目前，量子計(jì)算機(jī)的潛力受到權(quán)衡問題的阻礙。能夠執(zhí)行復(fù)雜運(yùn)算的量子系統(tǒng)對(duì)錯(cuò)誤和噪聲的容忍度較低，而噪聲防護(hù)能力更強(qiáng)的系統(tǒng)則更難計(jì)算且速度更慢。

現(xiàn)在，瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的一個(gè)研究小組創(chuàng)建了一個(gè)獨(dú)特的系統(tǒng)來解決這一難題，從而為更長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間和更強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)鋪平了道路。

要想讓量子計(jì)算機(jī)在社會(huì)中發(fā)揮影響，量子研究人員首先需要克服一些重大障礙。到目前為止，電磁干擾或磁波動(dòng)等引起的誤差和噪聲會(huì)導(dǎo)致敏感的量子比特失去量子態(tài)，從而失去繼續(xù)計(jì)算的能力。因此，量子計(jì)算機(jī)處理問題的時(shí)間目前有限。

此外，為了讓量子計(jì)算機(jī)能夠解決復(fù)雜問題，量子研究人員需要找到一種控制量子態(tài)的方法。就像沒有方向盤的汽車一樣，如果沒有有效的控制系統(tǒng)來操縱量子態(tài)，量子態(tài)可能會(huì)被認(rèn)為毫無用處。

然而，研究領(lǐng)域面臨著一個(gè)權(quán)衡問題。量子系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高效糾錯(cuò)和更長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間，但另一方面，它們控制量子態(tài)的能力卻不足——反之亦然。但現(xiàn)在，查爾姆斯理工大學(xué)的一個(gè)研究小組已經(jīng)設(shè)法找到了一種解決這一困境的方法。

查爾姆斯理工大學(xué) 202Q 實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人、這項(xiàng)研究的高級(jí)作者西蒙尼·加斯帕里內(nèi)蒂 (Simone Gasparinetti) 表示：“我們創(chuàng)建了一個(gè)系統(tǒng)，能夠以前所未有的速度對(duì)多態(tài)量子系統(tǒng)進(jìn)行極其復(fù)雜的操作。”

偏離雙量子態(tài)原理

雖然傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的構(gòu)成要素比特的值要么是 1，要么是 0，但量子計(jì)算機(jī)最常見的構(gòu)成要素量子比特的值可以同時(shí)是 1 和 0，而且可以任意組合。這種現(xiàn)象稱為疊加，是量子計(jì)算機(jī)能夠同時(shí)執(zhí)行計(jì)算的關(guān)鍵因素之一，因此具有巨大的計(jì)算潛力。

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