扩展量子位元;钻石量子计算机;量子作用域。
扩展量子位元
澳大利亚是一个研发活动的温床,特别是在量子计算领域。
例如,新南威尔士大学(新南威尔士大学)在澳大利亚已经展示了一种可能的方法控制数以百万计的量子位在一个硅量子芯片。
悉尼新南威尔士大学的研究人员发明了一个新的三维介质谐振器,一种技术,可以提供控制信号同时数以百万计的量子位。这反过来向真正的实现铺平了道路,普遍的量子计算机。
在今天的计算中,信息存储在比特,这可以是一个“0”或“1”。在量子计算、量子比特的信息存储,或量子位可以存在“0”或“1”或两者的结合。叠加态使量子计算机能够执行多个计算,使其比传统的系统。但是技术还面临着许多挑战,许多业内专家认为这些系统仍然是一个十年的实用。
是什么阻止了量子计算实现其全部潜力的几个重大问题。首先,量子位失去它们的属性,通常在100微秒,由于噪声,根据IBM。这就是为什么量子位必须在极端寒冷的环境中经营。
此外,噪声导致量子比特错误。所以量子计算机需要纠错。最重要的是,该行业需要扩大量子计算机与成千上万的量子位。它离这一数字。来自中国的研究人员设计了一个66 -量子位的处理器。代表量子位的最多一个处理器。
有几种方法可以使量子比特。硅自旋量子比特承诺。这个想法是为了开发一个晶体管,有一个电子在通道。“单电子可以有自旋向上和自旋向下,”詹姆斯·克拉克说,英特尔的量子硬件主管,在最近的一次采访中。“自旋向上和自旋向下表示“0”和“1”。“
让几个量子比特是可行的。而是使大量的他们,有几个挑战。“直到这一点,控制电子自旋量子比特依靠我们提供微波磁场通过将电流通过导线在身旁量子位,“Jarryd解放军说,在新南威尔士大学电气工程学院的教员和电信。
有一个解决方案。”一个量子位旋转控制方法成功地部署在当前few-qubit设备是基于直接磁驱动使用一个芯片上的传输线,“解放军在科学进步,科技期刊上。“一个强大的微波电流通过导线放置接近QD(量子点)产生一个交变磁场。”
然而,这种解决方案需要多个输电线路,这将占用太多的芯片空间。散热也是一个问题。
所以,研究者们研究的可行性产生磁场从上面的芯片。这反过来可以同时操纵所有的量子位。
研究人员提出了一个新的组件硅片的正上方,介质谐振器。当微波定向到谐振器,它集中微波的波长非常小的尺寸。
“介质谐振器减少波长下面一毫米,现在我们有一个非常有效的微波功率转化为磁场控制的自旋量子比特,“解放军说。“这里有两个关键的创新。首先,我们不需要投入大量的电力量子位的强力驱动领域,至关重要的是意味着我们不产生热量。第二,整个芯片领域非常统一,所以,数以百万计的量子位都经历相同级别的控制。”
接下来,该小组计划使用这种新技术来简化近期硅量子处理器的设计。
钻石量子计算机
量子华晨是发展中世界第一室温量子计算机。
澳大利亚国立大学(阿奴)发明了技术中使用新电脑室温量子加速器钻石。系统将被安装在珀斯Pawsey超级计算中心在今年晚些时候和激活。
阿奴是背后的推动力量量子辉煌。量子光辉将与澳大利亚的合作行业发展前沿量子应用机器学习,物流,国防和航空航天。
量子辉煌的目标是开发一个负担得起的室温,lunchbox-sized量子计算机,副校长和教授布莱恩·施密特说,阿奴。“因为我们独特的钻石技术,用户可以运行我们的量子计算机,和我们提供的全套工具探索量子如何帮助创建新的功能,”施密特说。
量子作用域
昆士兰大学的研究人员最近创建了一个量子显微镜能看到生物样品的结构。
第一个显微镜由量子纠缠,所谓的量子显微镜可以用于一系列应用程序,如生物技术、医学成像等。
量子纠缠的现象描述两个粒子可以成为“纠缠”和镜像彼此的属性,根据宇宙杂志。”一位立刻发生了发生了什么,即使他们光年,”他们补充说。
在量子显微镜,这种纠缠现象允许量子传感器执行比所有现有的光学显微镜。“最好的光学显微镜使用明亮的激光比太阳亮数十亿倍”,根据沃里克鲍文,昆士兰大学的教授。“脆弱的生物系统像一个人类细胞只能存活很短的时间内,这是一个主要的障碍。量子纠缠在我们的显微镜提供35%改善清晰不破坏细胞,让我们看到微小的生物结构,否则是看不见的。”
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