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基於原子的量子電腦創下可容納逾1,000個量子位元
隨著規模擴大﹐量子系統優勢也更明顯﹐因此擴大量子系統對推進量子運算至關重要。最近德國達姆施塔特工業大學團隊於這方面取得重大進展﹐開發出具1,000多個基於原子量子位元的量子處理器﹐藥物研發﹑改善交通流(traffic flow)等許多應用未來都能從這項技術受益。
目前的量子處理器已能容納數百個單原子量子﹐其中每個原子都代表一個量子位元。同時處於量子疊加狀態(quantum superposition)和量子糾纏(quantum entanglement)2種物理狀態﹐量子之間形成聯結。而為了進一步擴大運算能力﹐科學家必須試著增加處理器中的量子位元數量﹐困難之處也在於如何將更多量子位元連結在一起進行計算。
根據發表在《Optica》期刊的一篇新論文﹐德國達姆施塔特工業大學物理學研究團隊最近開發出包含1,000多個原子量子位元的量子處理器成為全球第一個突破1,000個獨立可控原子量子位元大關的團隊。研究人員表示﹐結合最新量子光學方法與先進微光學技術是團隊能明顯提高量子位元數量限制的關鍵﹐他們將1,305個單原子量子位元加載到具3,000個陷阱位點的量子陣列中﹐重新組裝成多達441個量子位元的無缺陷結構﹐突破迄今為止幾乎難以逾越的技術界限。
對各種不同應用來說﹐1,000個量子位元被視為閾值﹐研究團隊也首次證明量子電腦效率可以再提升﹐未來許多應用都能從中受益﹐比如藥物研發﹑材料設計﹑交通流等。
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