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量子计算突破将关键设备缩小到比人类头发小 100 倍
一种新的芯片级设备可以对激光频率进行前所未有的控制，这是大规模量子计算的关键要素。研究人员开发出一种小到几乎比人类头发细 100 倍的设备，在量子计算领域取得了重要的进步。 《自然通讯》杂志报道了这一进展，其重点是 [...]
来源:SciTech日报一种新的芯片级设备可以对激光频率进行前所未有的控制，这是大规模量子计算的关键要素。
研究人员开发出一种比人类头发丝细 100 倍的小型设备，在量子计算领域取得了重要进展。
《自然通讯》杂志报道的这一进展主要集中在一种新型光学相位调制器上，该调制器旨在精确控制激光器。这种能力对于未来的量子计算机至关重要，未来的量子计算机将依赖数千甚至数百万个量子比特（量子信息的基本单位）来执行复杂的计算。
这一成就的一个关键部分是设备的制造方式。研究人员没有依赖专门的手工组件，而是使用了类似于计算机、电话、车辆和家用电器（几乎所有由电力驱动的东西（甚至烤面包机）中的处理器）背后的可扩展制造方法。
这项工作由科罗拉多大学博尔德分校电气、计算机和能源工程系即将入学的博士生杰克·弗里德曼 (Jake Freedman) 和量子工程教授兼卡尔·古斯塔夫森 (Karl Gustafson) 讲座教授马特·艾兴菲尔德 (Matt Eichenfield) 领导。他们与桑迪亚国家实验室的研究人员（包括共同高级作者尼尔斯·奥特斯特罗姆）合作，创建了一种设备，该设备将极小的占地面积与强大的性能结合起来，同时保持大规模生产的经济性。
该芯片通过产生每秒振荡数十亿次的微波频率振动来运行，用于以极高的精度控制激光。
通过利用这些快速振动，该设备可以精确调整激光束的相位，并以高稳定性和高效率生成新的激光频率。这些功能被认为对于推进量子计算以及量子传感和量子网络中的新兴应用至关重要。
DOI: 10.1038/s41467-025-65937-z