量子计算机通过振动存储数据,就像吉他上的音符一样

在一个不比指甲宽的芯片内,量子计算机将信息存储为微小的振动,这一突破可能会重塑这些机器的构建方式。量子计算机通常不会让人想到乐器。然而,在苏黎世联邦理工学院开发的芯片内部,信息存储在振动中,其行为有点像 [...]

来源:SciTech日报

在一个不比指甲宽的芯片内,量子计算机将信息存储为微小的振动,这一突破可能会重塑这些机器的构建方式。

量子计算机通常不会让人想到乐器。然而,在苏黎世联邦理工学院开发的芯片内部,信息​​存储在振动中,其行为有点像通过吉他产生共鸣的音符。

这些动作听不到。它们以极高的频率出现在微观机械谐振器内,其中称为声子的振动能量包携带量子信息。整个实验芯片长约 7.5 毫米,宽 2.5 毫米,厚 1 毫米(0.30 英寸长,0.10 英寸宽,0.04 英寸厚),大约与小指甲一样宽。

由量子物理学家 Yiwen Chu 领导的团队使用这些微型谐振器作为连接到超导量子处理器的工作存储器。他们的研究结果发表在《科学》杂志上,展示了一种组织量子计算机的不同方式,这种方式更类似于当今使用的经典计算机的基本结构。

“量子处理器和量子存储器之间的相互作用为将量子计算机建立为一种强大而可靠的方式来执行传统计算机无法实现的计算提供了重要的基础,”Yiwen Chu 说。

借用CPU和RAM模型

大多数量子系统并没有明确地将计算与内存分开。处理和信息存储通常紧密集成到同一硬件中,这使得在不添加更多笨重组件的情况下很难扩展机器。

实验量子架构遵循类似的原理。超导量子位充当处理器和控制单元,而机械谐振器在计算过程中保存量子信息。

振动量子存储器的工作原理

内存更小,容量更大

测试可编程量子架构