IT 之家 11 月 16 日消息,科技媒體 science 于 11 月 14 日發布博文,表示随着首個機械量子比特(Mechanical Qubit)的問世,量子計算進入 " 蒸汽朋克 " 時代。
來自瑞士聯邦理工學院的研究團隊成功利用微小的機械裝置,制造出可工作的量子比特,首次成功制造出這一新型量子比特。
這一突破不僅挑戰了長期以來認爲機械系統無法制造量子比特的觀點,還爲未來的量子計算和量子力學與引力的交互研究開辟了新的可能性。
因其設計和功能讓人聯想到早期機械計算機的概念,因此團隊認爲這一創新标志着量子計算進入了一個新的 " 蒸汽朋克 " 時代。
量子比特簡介
量子比特是量子計算的基本單位,能夠處于 0、1 或兩者的疊加狀态。當前主流的量子比特多由超導電路、離子或光子等構成。
新的研究表明,微小的機械振蕩器同樣可以作爲量子比特,研究團隊結合機械振蕩器與超導量子比特,成功實現控制量子态。
關鍵挑戰
在制造機械量子比特的過程中,研究者們面臨了兩個主要挑戰:
首先,必須讓設備盡可能靜止,以克服量子不确定性。
其次,機械振蕩器的能量狀态均勻分布,難以獨立控制所需的兩個狀态。
團隊通過設計一個混合系統,研究團隊成功實現了能量狀态的不均勻分布,從而克服了這一障礙。
未來的應用前景
盡管新型機械量子比特的保真度僅爲 60%,遠低于目前最佳量子比特的 99% 以上,但其在探測引力等其他量子比特無法感知的力量方面展現出潛力。
研究團隊計劃進一步探索兩個機械量子比特之間的邏輯運算,這可能标志着機械開關在量子計算中的小規模回歸。
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