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物理学家刚刚实现了计算机芯片之间的首次量子

更新时间:2020-09-12 12:44点击:

  随着2019年临近尾声,全面实现量子计算的旅程仍在继续:物理学家首次能够证明两个计算机芯片之间的量子隐形传态。

物理学家刚刚实现了计算机芯片之间的首次量子

  简而言之,这一突破意味着信息不是通过物理电子连接而是通过量子纠缠在芯片之间传递,而是通过使用量子物理学原理将两个粒子连接在一个间隙上来实现的。

  我们还不了解有关量子纠缠的一切(这是阿尔伯特·爱因斯坦著名的“怪异动作”的现象),但是即使到目前为止我们仅限于使用量子纠缠,也能够使用它来在计算机芯片之间发送信息很重要。严格控制的实验室环境。

  英国布里斯托大学的量子物理学家Dan Llewellyn解释说:“我们能够在实验室中的两个芯片上演示高质量的纠缠链接,其中每个芯片上的光子共享一个量子态。”

  假设地,量子纠缠可以在任何距离上起作用。两个粒子密不可分地连接在一起,这意味着无论一个粒子在哪里(在这种情况下,在单独的计算机芯片上),它们都可以告诉我们有关另一个粒子的一些信息。

  为了获得结果,该团队生成了纠缠的光子对,以确保低干扰水平和高准确性的方式对量子信息进行编码。最多四个量子位(与传统计算位的量子等效)链接在一起。

  Llewellyn说:“旗舰演示是一个两芯片的隐形传态实验,通过该实验,在执行量子测量之后,粒子的单个量子态将在两个芯片之间传输。”

  “这种测量利用了量子物理学的奇怪行为,它同时破坏了纠缠链接,并将粒子状态转移到了已经在接收器芯片上的另一个粒子上。”

  科学家越来越了解量子纠缠的工作原理,但目前很难控制。这不是您可以安装在笔记本电脑中的东西:您需要大量笨重,昂贵的科学设备才能使其正常工作。

  但是希望这样的实验室的进步有一天可能会导致计算的进步,每个人都可以利用–超强大的处理能力和具有内置黑客保护功能的下一代互联网。

  隐形传输的低数据丢失和高稳定性,以及科学家能够克服实验的高度控制,这些都是后续研究的有希望的迹象。

  对于努力使量子物理学与当今计算机中使用的硅芯片(Si-chip)技术以及用于制造这些芯片的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术一起工作,这也是一项有用的研究。

  北京大学量子物理学家王建伟说:“将来,量子光子器件和经典电子控件的单硅芯片集成将为完全基于芯片的CMOS兼容量子通信和信息处理网络打开大门。”


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