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量子比特的定义

IEEE正在制定关于下一代计算技术的标准词汇。

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量子计算是高性能计算的未来,它将以极快的速度,依赖于状态,并且需要极低的工作温度。但除了一些共识之外,比较不同公司或不同研究小组取得的进展令人困惑。

缺少的是一个简单的术语来定义量子计算中使用的一些基本技术。为此,IEEE量子计算标准小组正在为这一研究领域开发一个通用词汇,特别是如何定义量子比特、量子计算,甚至量子计算机,以及量子隧道、纠缠和超位置。

“我们的目标是推动命名标准,这将有助于交流和发展,”IEEE量子计算工作组主席威廉·赫尔利(William Hurley)说。“为什么D-Wave声称要处理2048个量子比特,而IBM表示希望达到50个量子比特?”

Hurley指出,一个很大的问题是什么时候开始定义标准是正确的。这在半导体方面是一个特别的问题,早期的努力创造了无效的或相互竞争的标准,阻碍了而不是加速了进步。他说,能够在公司或研究机构之间保持一致的沟通将促进开发工作,而不是减缓它们。

“我们将从命名开始,”他说。“之后,我们将进入软件领域,然后进入硬件领域。”

谷歌、IBM、微软、1Qbit和Rigetti computing等公司已经在量子计算领域进行了大量的努力。还有一些来自Linux、Rugetti和IBM的开源努力。有一些大学参与了研究,还有Leti, Imec和东京工业大学。

在这一点上,这项工作似乎有几个主要的推力。一个是密码学,这是由情报机构推动的。第二个涉及到沟通和量子纠缠.第三个涉及过去超级计算机通常做的事情,比如大规模建模和模拟。

也有人在努力让量子计算在室温下进行,还有人正在开发量子芯片。斯坦福大学正在重新设计硅的晶格结构限制一个自旋电子.当激光击中电子时,它会显示电子的自旋方向,这代表了相当于1或0的状态。


图1:斯坦福大学基于激光的方法。

不管哪种方法最终胜出,潜在的信息是,使用量子位的计算为计算开辟了一种巨大的新能力。Hurley说:“一台100量子比特的计算机将比世界上所有的计算机都强大。”“这将极大地改变生命科学药物发现和CRISPR基因组编辑。你可以为所有收集到的数据建立完整的气候模型。”

目前还没有给出IEEE标准的推出日期P7130标准。

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