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联邦快递,再次打破!悉尼大学量子计算结果发明世界纪录!,起亚k3

admin 雷火电竞app 2019-05-07 292 0

运用悉尼大学纳米研讨所和物理学院量子物理学家的理论作业,在半导体“自旋量子位元”(量子核算机的一种根本组件)方面取得了一项削减差错的国际纪录。新南威尔士大学工程师的试验效果表明,误码率低至0.043%,比任何其他自旋量子比特都低。

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悉尼大学和新南威尔士大学的研讨小组在《天然电子》上宣告了这篇联合研评论文,并且上了封面!这篇论文的通讯作者斯蒂芬·巴特利特教授说:在量子核算机可以扩展成有用的机器之前,削减差错是必要的。

博科园:一旦量子核算机大规模运转,就能完成自己的巨大许诺,处理乃至是最大的超级核算机也无法处理的问题。这将有助于人类处理化学、药物规划和工业方面的问题。有许多类型的量子比特,或量子位,从那些运用捕获离子,超导环或光子。自旋量子比特是一种量子比特,它依据量子物体(如电子)的量化磁性方历来编码信息。澳大利亚,尤其是悉尼,正在成为量子技能的全球领导者。如今宣告赞助悉尼量子学院的树立,突显出澳大利亚树立量子经济的巨大机会,澳大利亚是全球最大的量子研讨集团聚集地,总部坐落悉尼

没有理论就没有实践

尽管量子核算的焦点首要会集在硬件前进上,可是假如没有量子信息论的开展,这些前进都是不可能完成的。由Stephen Bartlett教授和Steven Flammia教授领导的悉尼大学量子理论小组是量子信息论的国际强国之一,它使全球工程和试验团队进行艰苦的物理发展,以保证量子核算成为实际。悉尼量子理论小组的研讨作业对《天然电子》上宣告的国际纪录效果至关重要。巴特利特教授说:由于过错率如此之小,新南威尔士大学的研讨小组乃至需求一些十分复杂的办法来检测过错率。由于过错率如此之低,需求日复一日地运转数据,仅仅为了搜集统计数据,以显现偶然呈现的过错。

一旦发现过错,就需求对其进行定性、消除和从头定性。弗拉米娅的团队在过错特征理论方面处于国际领先地位,而过错特征理论正是用来完成这一效果。Flammia小组最近初次演示了量子核算机的改善,运用IBM Q量子核算机规划的代码来检测和丢掉逻辑门(或开关)中的过错。新南威尔士大学研讨小组负责人安德鲁·祖拉克教授说:与巴特利特教授和弗拉米亚教授以及团队协作协助咱们了解在新南威尔士大学的硅cmos量子比特中发现的过错类型,这是十分名贵的。首席试验人员亨利·杨(Henry Yang)与他们密切协作,完成了99.957%的保真度,这表明咱们现在具有国际上最准确的半导体量子位元。

巴特利特教授说,杨亨利的国际纪录可能会继续很长一段时间。现在新南威尔士大学的团队和其他团队将致力于在硅cmos中构建两个量子比特和更高水平的阵列。功用齐备的量子核算机将需求数以百万计的量子位元来运作,现在规划低差错量子位元是扩展到这类设备的要害一步。雷蒙德·拉弗拉姆教授是加拿大滑铁卢大学量子信息系主任说:跟着量子处理器变得越来越遍及,悉尼大学巴特利特小组开发了一种重要的东西来评价它们。它使咱们可以描绘量子门的精度,并使物理学家可以区别非相干和相干过错,然后完成对量子位元的空前操控。

全球影响

悉尼大学和新南威尔士大学的这一联合研讨效果出炉前不久,同一量子理论团队与哥本哈根尼尔斯玻尔研讨所(Niels Bohr Institute)的试验人员宣告了一篇论文。这一效果宣告在《天然通讯》(Nature Communications)上,它答应电子之间经过介质进行远间隔的信息交流,提高了自旋量子比特量子核算机的扩大结构远景。这个效果含义严重,由于它答应量子点之间的间隔足够大,可以集成到更传统的微电子技能中。这一效果是美国哥本哈根、悉尼和普渡大学的物理学家共同努力的效果。

首要的问题是,要让量子点彼此作用,它们之间的间隔有必要十分挨近纳米。但在这个间隔上,它们彼此搅扰,使得该设备难以调整,无法进行有用的核算。处理办法是让羁绊的电子经过一个电子“池”来传递它们的信息,把它们进一步分隔。这有点像有一辆巴士:一种答应远间隔自旋彼此作用的大介质。假如你能答应更多的自旋彼此作用,那么量子结构就能转向二维布局。哥本哈根尼尔斯玻尔研讨所的副教授费迪南德·库米特说:咱们发现,在左右两个点之间有一个大而长的量子点,它在十亿分之一秒内协调了自旋态的相干交流。

而电子却从未离开过它们的点。巴特利特教授说:作为一名理论家,我对这个效果感到振奋的是,它让咱们摆脱了量子比特只依赖于其近邻的几许束缚。该试验的前史可以追溯到10年前,其时在哈佛大学(Harvard)与人合著的查理•马库斯(Charlie Marcus)教授领导了一个美国情报高档研讨项目活动(IARPA)。巴特利特教授说:咱们2018年都去哥本哈根参加了一个研讨会,部分意图便是处理这个问题。

论文作者之一托马斯•埃文斯(Thomas Evans)在Office for Global Engagement的支撑下,在那里呆了两个月。OGE也支撑Arne Grimsmo博士,他正在从事另一个项目。当得到OGE的赞助时,这个试验和咱们的评论现已取得了很大发展。可是正是这个研讨会和它的资金使得悉尼团队可以前往哥本哈根,依据这个效果方案下一代的试验。这种办法答应咱们进一步别离量子点,使它们更简单独自调整,并让它们一同作业。已然咱们有了这个介质,就可以开端方案一个由这些量子点对组成的二维数组。

博科园-科学科普|研讨/来自: 悉尼大学

参阅期刊文献:《Nature Communications》,《Nature Electronics》

DOI: 10.1038/s41928-019-0234-1

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