
根據外媒報導,美國科學家最近在量子計算領域取得重大突破,研發出可模組化連結的超導量子位元,為實現大規模量子電腦邁出關鍵一步。
這項由伊利諾大學葛萊格工程學院團隊開發的技術,類似於樂高積木的組裝概念,可將小型高品質的量子模組串連,形成完整系統。研究人員成功展示了一種可擴展、容錯且可重新配置的量子處理器架構。
量子計算需要操控數百萬個量子位元,但這些量子位元難以組裝,且單一大型系統在規模和精確度上都有限制。模組化設計則可克服這些問題,讓科學家能夠建造更小、更高品質的模組,再將它們串連成更大更複雜的結構。
在實驗中,研究團隊利用超導同軸電纜連接兩個裝置,成功實現了跨模組量子位元的連結。這種連接方式達到約99%的交換門保真度,損失率低於1%。這項突破為設計量子通訊協定提供了新思路。
相關研究已發表於《自然電子學》期刊,論文題為「高效率可互換超導量子位元裝置的基本網路」。
另一方面,加州理工學院的科學家也在量子記憶體領域取得進展。他們開發出一種將量子資訊轉換為聲波的技術,使量子記憶體壽命延長了30倍。這項突破可能為實現既能計算又能記憶的實用化、可擴展量子電腦鋪平道路。
加州理工學院的研究人員採用混合方法,將電子資訊轉譯為聲波,使超導量子位元的量子狀態在儲存時能夠存活更長時間。這種創新方法為解決量子計算機既要進行快速運算又要長期儲存資訊的難題提供了新的解決方案。