科学家创造了量子系统,该系统可保持10,000更长的运行时间

科技全频 2020-08-16 08:42:55

量子计算机仅在我们知道电子状态如何相互关联时对我们有用。

但是要达到这种关系被称为“量子相干性”的状态,是极其困难且昂贵的。由于有了新发现,这种情况可能很快就会改变。

根据周四发表在《科学》杂志上的一项新研究,芝加哥大学的一组科学家找到了一种方法,可以使量子计算机系统“连贯”(或运行)10,000倍。

科学家声称他们的解决方案可以应用于任何其他种类的量子系统,并且可能最终使该领域发生革命性变化。

阿贡国家实验室高级科学家戴维·阿斯绍洛姆(David Awschalom)在一份声明中说:“这一突破为量子科学研究的令人兴奋的新途径奠定了基础。” “这项发现的广泛适用性以及非常简单的实现方式,使得这种强大的一致性可以影响量子工程的许多方面。“

子计算机难以控制。在量子级别,量子位(二进制位的量子等效)很容易受到其嘈杂环境的影响。从振动到温度变化,一切都可能使系统崩溃。

到目前为止,解决方案是将系统与该噪音物理隔离,或提高建筑中使用的材料的纯度。两种解决方案都是非常不切实际的,并且最终可能会变得非常昂贵。

但是,新的解决方案要比这简单得多。

“采用这种方法,我们不会尝试消除周围的噪音;相反,我们“欺骗”该系统以使其认为没有噪音,” UChicago的博士后研究员凯文·苗(Kevin Miao)在声明中说。

他们使用电磁脉冲和连续的交变磁场使量子系统处于受控状态。然后,他们以这种方式调谐磁场,从而简单地将其余的噪声调谐出去。

苗在声明中解释说:“要理解这一原理,就像坐在旋转木马上,人们在你周围大喊大叫。” “当行驶静止时,您可以听到完美的声音,但是如果快速旋转,噪音就会模糊到背景中。”

由于这项新技术,量子系统在22毫秒内保持“相干”或可操作。听起来这可能是非常短的时间,但是比以前的系统长大约10,000倍。

科学家认为,这项新技术将使未来的量子机器更容易扩展,并使信息存储更加实用。它还可以允许通过量子信息网络在更长的距离上发送信息。

苗认为,他们的新解决方案可以使量子技术研究人员重新审视以前的迭代。

他说:“最好的部分是,这非常容易做到。” “其背后的科学错综复杂,但是添加交变磁场的后勤工作非常简单。”

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