量子“冰箱”自动纠错

中国科学报
发布时间: 2025-01-13 09:14:55 513次浏览

 tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

一个微型冷却装置可以自动重置量子计算机的故障组件。这一成果表明,操纵热量也可以实现其他自主量子器件。相关论文近日发表于《自然-物理学》。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

量子计算机芯片可以利用热量消除错误。图片来源:Lovisa H?kanssontpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

  ?tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

量子计算机还没有完全实用,因为它们会犯太多的错误。事实上,如果这类计算机的关键组件——量子比特意外升温且变得能量过大,它们可能会在计算开始之前就处于错误状态。将量子比特重置到正确状态的一种方法是冷却它们。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

瑞典查尔姆斯理工大学的Simone Gasparinetti和同事首次将这项任务“委托”给了一台自主量子“冰箱”。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

研究人员从微型超导电路中构建了两个量子比特和一个“量子比特”,后者可以存储比量子比特更复杂的信息。该“量子比特”和其中一个量子比特形成了第二个目标量子比特的制冷机,最终可用于计算。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

研究人员精心设计了这3个组成部分之间的相互作用,以确保当目标量子比特的能量过大导致错误时,热量会自动流出,随后流入另外两个组成部分。这降低了目标量比特的温度并将其重置。因为这个过程是自主的,量子比特-量子比特制冷机可以在没有任何外部控制的情况下纠正错误。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

查尔姆斯理工大学的Aamir Ali表示,这种重置量子比特的方法比传统方法所需的新硬件更少,并且产生了更好的效果。“在没有对量子计算机进行重大重新设计或引入新导线的情况下,用了这种方法,将量子比特重置到正确状态的概率为99.97%。相比之下,其他重置方法通常只能达到99.8%。”他说。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

“这是一个强有力的例子,说明处理热量、能量和温度的热力学机器是如何在量子领域发挥作用的。”美国国家标准与技术研究所的Nicole Yunger Halpern说。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

像热机这样的传统热力学机器引发了一场全面的工业革命,但到目前为止,量子热力学还不是很实用。“这个有用的自主量子制冷机正是人们第一个成功的例子。”Yunger Halpern说。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

“我很高兴看到这台装置的实现和使用。事实上,它是自主的,不需要任何外部控制,能够使其更高效且通用。”瑞士日内瓦大学的Nicolas Brunner说。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

波兰格但斯克大学的Micha? Horodeck说,利用超导电路构建量子计算机面临的最紧迫挑战之一是确保它不会过热并随后出错。他认为,这项新实验为许多已经提出但从未经过测试的类似项目开辟了一条道路,比如使用量子比特构建自主量子引擎。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

研究人员已经在研究能否在这项实验的基础上更进一步。例如,他们可能会建造一个自主量子钟,或者设计一台具有由温差自动驱动的其他功能的量子计算机。tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41567-024-02708-5tpF知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

本文链接:http://knowith.com/news-3-1529.html量子“冰箱”自动纠错

声明:本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

泸州高考状元是谁考多少分
小编今天整理了一些泸州高考状元是谁考多少分相关内容,希望能够帮到大家。 关于2023年平陆高中高考成绩如下: 2023年高考,员鹏杰同学以总分626分,数学143分的优异成绩勇夺2023年平陆县高考
2024年江西美术联考人数(2024年艺考新规定)
今天小编整理了2024年江西美术联考人数(2024年艺考新规定)相关内容,希望能帮助到大家,一起来看下吧。 2024年江西美术联考报名人数:预计2.6万余人。 2024年江西美术联考报名人数比2023年的3
临清二中分数线 聊城学院分数线
小编今天整理了一些临清二中分数线 聊城学院分数线相关内容,希望能够帮到大家。 2023年 临清 二中录取分数线尚未公布。 聊城民办普通高中分数线已经公布的如下: 水城中
高考历史题 历史高考选择题的解题方法及技巧
今天小编为大家带来了高考历史题 历史高考选择题的解题方法及技巧,希望能帮助到大家,一起来看看吧! 高中历史合集百度网盘下载 链接: ?pwd=1234 提取码:1234 简介:高中历史优质资料下载,包括
2023春季高考专科录取分数线 2023年春季高考专科分数线
今天小编为大家带来了2023春季高考专科录取分数线 2023年春季高考专科分数线,希望能帮助到大家,一起来看看吧! 2023春季高考各专业类别专科录取控制线均为150分。 1.专科录取控制线的
哈尔滨都有哪些大专
哈尔滨都有哪些大专很多朋友对这方面很关心,整理了相关文章,供大家参考,一起来看一下吧! 哈尔滨民办大学排行为:第一名黑龙江东方学院,第二名黑龙江外国语学院,第三名黑龙江财经学院,第四名哈尔滨信

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣