Anonim

Spændingsstyringsmetode bringer storskalige kvantecomputere inden for rækkevidde

Quantum Computing

Colin Jeffrey

5. december 2016

2 billeder

Forskere, der arbejder ved Sussex University, har gjort væk med de besværlige lasere, der normalt bruges til at justere fangede ioner på kvante mikrochips, hvorved man fjerner endnu en forhindring i vejen for at producere en fuldmåling praktisk kvantecomputer (Credit: Colin Jeffrey / New Atlas)

Storskala praktiske kvantecomputere synes altid at være lige rundt om hjørnet, med små undersøgelsesstrækninger, der skærer dem tantalizingly tættere. Nu et stort spring mod deres praktiske realisering. Forskere ved Sussex Universitet hævder at have lavet en metode til at anvende spændingskontrol over ioner i stedet for lasere i kvante logikporte, hvorved man fjerner en af ​​de største hindringer for at producere et brugbart, fuldstilet system.

Enkle kvantecomputere har eksisteret i et stykke tid nu. IBM lavede for eksempel en lille kvanteprocessor med et par kvantebits (qubit) til rådighed online, mens Bristol University kom op med et grundlæggende 2-qubit-system, der endda kunne udføre noget nyttigt arbejde. Men disse små maskiner er vanskelige at opskalere praktisk taget fordi hver af de fangede ioner, der anvendes som kvantebits i systemet, er justeret ved hjælp af en separat laserstråle for hver enkelt, så at bygge en fuldstørrelsescomputer med milliarder qubits potentielt kan tage lige som mange individuelle lasere til at styre dem.

Forskerne, der arbejder ved Sussex University, undvigede imidlertid ideen om at bruge lasere til at justere de fangede ioner, men i stedet kom de op på et system, der bruger styringsspændinger på en kvantecomputer-mikrochip for at producere de samme resultater. Og ifølge forskerne gjorde de det med en usædvanlig lav fejlrate, som var på niveau med lignende, laserstyrede kvantesystemer.

"Udvikling af denne skiftende nye teknologi har været et fantastisk eventyr, og det er helt fantastisk at observere det rent faktisk fungerer i laboratoriet, « siger Doctor Seb Weidt, fra Ion Quantum Technology Group ved University of Sussex.

Selv om det ikke var den første kvanteprocessor på en mikrochip at opnå flere indviklede foton qubit-stater (en international indsats, inklusiv et team fra Sussex University, lykkedes det at anvende en række teknikker til at opdele indkommende laserstråler for at skabe fire fotonindviklede stater) Universitetet i Sussex-version gør det uden behov for kompleks manipulation af eksterne laserstråler og deres tilhørende hardware.

Ved hjælp af individuelle spændinger kontrollerede forskerne kvantemåger (byggeklodserne af kvantekredsløb, der lignede de klassiske logiske porte, der blev brugt af konventionelle digitale computere) og genererede en indviklet tilstand på to kvantemodulerede qubits.

"Denne udvikling er en spilskifter til quantum computing, der gør den tilgængelig til industriel og offentlig brug, « siger Winfried Hensinger, professor i Quantum Technologies ved University of Sussex. "Vi vil konstruere en storskalig kvantecomputer i Sussex, der gør fuld brug af denne spændende nye teknologi. "

Resultaterne af denne forskning blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters.

Videoen nedenfor viser professor Hensinger, der forklarer mere om kvantecomputere.

Kilde: University of Sussex / Video: Floating Lighthouse (CC BY)

Forskere, der arbejder ved Sussex University, har gjort væk med de besværlige lasere, der normalt bruges til at justere fangede ioner på kvante mikrochips, hvorved man fjerner endnu en forhindring i vejen for at producere en fuldmåling praktisk kvantecomputer (Credit: Colin Jeffrey / New Atlas)

Professor Winfried Hensinger (til venstre) og Dr Seb Weidt (højre) på arbejde i kvantforskningslaboratorierne ved Sussex University (Kredit: University of Sussex)

Anbefalet Redaktørens Valg