A computação quântica de supercondutores como uma solução de computação quântica sólida tem as vantagens de boa escalabilidade, tempo de formação quântica longa, velocidade de operação rápida, alta preservação, processo de processamento maduro, etc. , Execute à temperatura ambiente e as vantagens da comunicação de longa distância, para que todas sejam plataformas de implementação física que receberam muita atenção no campo das informações quânticas.
Recentemente, a Universidade Chinesa de Ciência e Tecnologia (a seguir denominada a equipe da China University of Science and Technology) Pan Jianwei desenvolveu um protótipo de computação quântica de computação quântica de 66 bits para alcançar as vantagens da superioridade da computação quântica na amostragem de linhas aleatórias Tarefas.
Ao mesmo tempo, a versão atualizada da equipe de Pan Jianwei "Nove Capítulo 2.0" melhorou bastante a vantagem quântica: para a amostragem do Bolk gaussiano, a tarefa que pode ser concluída em um minuto de "9 capítulos" 1 ano atrás, o mundo O super computador mais poderoso leva milhões de anos;E "Nove Capítulo 2.0" também possui alguns recursos de programação.
O surgimento de "Nove Capítulos 2.0" e "Zu Chong's 2.0" fez do meu país o único país nos dois sistemas físicos para obter superioridade na computação quântica.
A principal faixa de realizar a superioridade da computação quântica
O poderoso poder de computação da computação quântica trará mudanças subversivas para a sociedade humana.No entanto, o estado quântico é frágil e sensível e é muito vulnerável à influência do ruído ambiental circundante.
Em 2012, John Preskill, professor e físico do Instituto de Tecnologia da Califórnia, propôs que, antes de atingir o objetivo de longo prazo da computação quântica em geral, os marcos de duas fases deveriam ser configurados, o primeiro dos quais é a superioridade da superioridade quântica de computação Essência
Inicialmente, os cientistas costumavam mostrar uma tarefa específica de superioridade de computação quântica, que deve ser cuidadosamente projetada e muito adequada para o equipamento de computação quântica exercer seu potencial.Essa tarefa não tem necessariamente valor prático, mas é usado principalmente para confirmar o enorme potencial da computação quântica.
Os cientistas são baseados em uma variedade de sistemas e canais físicos para usar as características e vantagens de diferentes sistemas para realizar pesquisas de computação quântica.Entre eles, a computação quântica supercondutadora como um esquema de computação quântica de estado sólido tem muitas vantagens, como boa escalabilidade, tempo de coordenação quântica longa, velocidade de operação rápida, alta preservação, processo de processamento maduro, etc. Sua relevante, executa à temperatura ambiente e pode Seja usado para comunicação longa e distante, para que todas sejam plataformas de implementação física altamente assistidas no campo da informação quântica.
Atualmente, o problema que provavelmente demonstrará a superioridade da computação quântica inclui amostragem de linha quântica aleatória, amostragem de bóson, linhas de IQP, etc.Entre eles, a tarefa de amostragem de linha aleatória é muito adequada para a estrutura bilimensional do chip de computação quântica supercondutadora.
Amostragem de bóson e sua tarefa de amostragem de bolk gaussiana "variante", especialmente adequada para sistemas ópticos.De fato, o experimento de amostragem do bóson é uma tarefa muito desafiadora que apresenta requisitos severos para fontes de fótons, instrumentos de interferência óptica e detectores monolíticos.
Vários avanços tornam a computação quântica mais rápida e forte
"'Nove capítulo 2.0' melhorou significativamente em termos de escala de cálculo e complexidade, o que melhorou significativamente a vantagem quântica anterior". Avanços.
Primeiro de tudo, o sistema total de "nove capítulo" é baixo, cerca de 30%, e uma das principais perdas vem da fonte de luz.Inspirados pelo princípio do laser, os pesquisadores desenvolveram uma fonte de luz comprimida para obter fontes de luz comprimidas que atendem à alta compressão, alta pureza e alta eficiência de coleta ao mesmo tempo.
Em segundo lugar, a amostragem da Gussia possui um valor potencial de aplicação em muitos campos, que podem ser usados em química quântica, aprendizado de máquina, otimização de mapas e preparação dos códigos de correção de erros quânticos.No entanto, nas condições técnicas atuais, ainda existem enormes desafios para preparar os instrumentos de interferência óptica de grande escala de escala de grande escala.No problema de amostragem de bolk gaussiano, a matriz de transformação da execução da operação não está apenas relacionada ao instrumento de interferência, mas também relacionada aos parâmetros compactados e fase da luz compactada.Ao controlar a fase da fonte de luz, "Nove Capítulo 2.0" possui recursos de programação parcial.A amostragem Bolk Gaussiana ajustável possui uma certa capacidade de aplicação em potencial.Além disso, a escala do instrumento de interferência do "9 Capítulo 2.0" também aumentou do modo 100 anterior para o modo 144.
No final, "Nove Capítulo 2.0" alcançou a amostra de Bolk gaussiana programável do fóton 113 e 144, que serão superiores à superioridade quântica na amostragem da Gussia.Ao mesmo tempo, o número de dimensões no espaço de status de saída dos níveis "Nove Capítulo 2.0" atingiu 1043 níveis, o que melhorou bastante a complexidade do problema, e foi mais difícil simular o novo algoritmo clássico.
No sistema quântico supercondutor, é extremamente difícil construir uma proporção quântica em grande escala e obter uma manipulação de alta precisão de cada quantum. resultado da lotofácil de independência de 2020
"Zu Chongzhi 2.0" alcançou um controle menor das 56 picadas quânticas e alcançou a superioridade da computação quântica em tarefas de amostragem de linha aleatória.Atualmente, este é o maior sistema quântico de supercondutores que é publicado publicamente em público.Sua atualização importante é a primeira a introduzir o acoplado ajustável para melhorar bastante a preservação única do processador e o contador de duas comparações.
Após a atualização, o desempenho abrangente da computação de todo o processador atingiu o limite para exibir superioridade quântica.A vida em T1 é um indicador importante da medição da compatibilidade quântica do que o rejuvenescimento.Todos os componentes no chip "Zuchong 2.0" podem funcionar normalmente.
Cinco candidatos estão competindo
Uma questão quente em torno da computação quântica é qual caminho técnico acabará por vencer o jogo.Atualmente, existem cinco manifestações principais que foram totalmente demonstradas pela competição: supercondutor, armadilha de íons, quântico óptico, ponto quântico semicondutor e átomos frios.Todos esses esquemas foram desenvolvidos nos experimentos físicos pioneiros e na realização dos anos 90.
Atualmente, as soluções de computadores quânticos supercondutas são o progresso mais rápido do mundo.Comparado aos países estrangeiros, no progresso de várias rotas na computação quântica, embora os experimentos de computação quântica supercondutores tenham começado tarde, eles tiveram um desempenho fortemente.A longo prazo, essa rota técnica é mais fácil de obter escala no futuro.
A vantagem da rota técnica de armadilha de íons é que eles estão relacionados, pode enredar mais números especiais e a porta lógica é alta.O sistema de armadilhas de íons é uma das duas instruções de pesquisa quântica de computação que o governo dos EUA mais financiaram e o outro é o sistema supercondutor.Além dos computadores quânticos, também é amplamente utilizado em estudos de simulação quântica nos campos da química quântica, mecânica quântica da relatividade, termodinâmica quântica e outros campos.A computação quântica da armadilha de íons foi desenvolvida por mais de 20 anos, o que equivale ao desenvolvimento da computação quântica supercondutadora.Internacionalmente, Honeywell, IONQ e AQT estão progredindo rapidamente na comercialização de computadores de armadilha de íons.No entanto, a pesquisa experimental doméstica sobre computadores quânticos de armadilha de íons é de apenas dez anos.
Meu país está liderando internacionalmente no estudo da computação quântica leve.O Light Quantum é uma rota técnica que fez pesquisas rápidas sobre pesquisas, exceto as armadilhas quânticas e de íons supercondutas.
Como o computador de ponto quântico semicondutor combina a tecnologia industrial de semicondutores atuais, ele pode realizar rapidamente a industrialização no futuro. rotas de tecnologia.No entanto, o atual quântico semicondutor é pequeno e o coerente é fraco.Internacionalmente, a Intel, a Universidade Donal de Holandês, Qutech, Austrália SQC e o Instituto de Ciência e Química (Riken) estão envolvidos na pesquisa e desenvolvimento de mordidas quânticas de spin spin.
É regozijado que a equipe acadêmica Guo Guangcan, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, tenha feito um progresso importante no estudo do semicondutor de silício, nano -nano -nano -nano -nano -nano -nano -nano -line Chip.A subsidiária da quantidade de origem liderada pela equipe, Professor Guo Guoping, lançou o espinho de dois bits de dois bits baseado em silício, baseado em silício, com base em dois bits, XWS2-200.
Os átomos frios têm vantagens óbvias em termos de simulação quântica.Internacionalmente, a equipe francesa de pesquisa de Pasqa começou a construir um simulador quântico programável feito de uma matriz atômica neutra em 2011.Embora meu país tenha um layout a esse respeito, há menos unidades participando como um todo, e o tempo de pesquisa é curto.
A pesquisa teórica provou que, para algumas tarefas, a computação quântica pode concluir a tarefa mais rapidamente e efetivamente do que o algoritmo clássico.Atualmente, o consenso geral na comunidade de física é que os computadores quânticos não podem substituir completamente os computadores clássicos, mas substituirão os computadores clássicos por certos problemas por dificuldade específica. resultado da lotofácil de independência de 2020
Repórter Wu Changfeng resultado da lotofácil de independência de 2020
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