声波解锁了实用量子计算的新途径

NASA的预火任务现已延伸到2026年,它正在从电线杆上转变为全球视野。它的双立方体测量远红外辐射,发现冰,云和水分如何影响地球的热量平衡,这对于预测暴风雨和气候变化至关重要。 NASA将预火任务扩展到2026年NASA的前火(远红外实验中的极地辐射能量)任务[...]

来源:SciTech日报
加州理工学院基于声音的量子存储器的使用寿命比超导量子位长 30 倍,使实用量子计算更接近现实。图片来源:SciTechDaily.com

加州理工学院的科学家们创造了一种混合量子存储器,可以将电信息转换为声音,使量子态的持续时间比标准超导系统长 30 倍。

他们的机械振荡器,就像一个微型音叉,可以为可扩展且可靠的量子存储铺平道路。

量子比特与经典比特

传统计算机依赖于比特(只能是 0 或 1 的信息基本单位),而量子计算机则使用量子比特进行操作。与普通比特不同,量子比特可以同时以 0 和 1 的形式存在。这种不寻常的行为,即一种称为叠加的量子物理效应,使量子计算具有解决传统机器无法解决的问题的非凡潜力。

量子计算

如今大多数量子计算机都是使用超导电子系统构建的,其中电子在极低的温度下无阻力地移动。在这些系统中,精心设计的谐振器允许电子形成超导量子位。这些量子位擅长执行快速、复杂的操作,但它们不太适合长期存储。以量子态(特定量子系统的数学描述)形式保存信息仍然是一个重大挑战。为了解决这个问题,研究人员一直致力于创造“量子存储器”,它可以比标准超导量子位保存更长的量子信息。

扫描电子显微镜图像突出显示了新作品中的单个机械振荡器“音叉”。图像中的假色金色线表示在超导量子位和机械振荡器之间传输电信号的电极的位置。图片来源:奥米德·戈拉米

用声音扩展量子内存

自然物理学

利用声音进行量子存储