IT之家 11 月 16 日消息,科技媒體 science 于 11 月 14 日發(fā)布博文,表示隨著首個機(jī)械量子比特(Mechanical Qubit)的問世,量子計算進(jìn)入“蒸汽朋克”時代。
來自瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的研究團(tuán)隊成功利用微小的機(jī)械裝置,制造出可工作的量子比特,首次成功制造出這一新型量子比特。
這一突破不僅挑戰(zhàn)了長期以來認(rèn)為機(jī)械系統(tǒng)無法制造量子比特的觀點(diǎn),還為未來的量子計算和量子力學(xué)與引力的交互研究開辟了新的可能性。
因其設(shè)計和功能讓人聯(lián)想到早期機(jī)械計算機(jī)的概念,因此團(tuán)隊認(rèn)為這一創(chuàng)新標(biāo)志著量子計算進(jìn)入了一個新的“蒸汽朋克”時代。
量子比特簡介
量子比特是量子計算的基本單位,能夠處于 0、1 或兩者的疊加狀態(tài)。當(dāng)前主流的量子比特多由超導(dǎo)電路、離子或光子等構(gòu)成。
新的研究表明,微小的機(jī)械振蕩器同樣可以作為量子比特,研究團(tuán)隊結(jié)合機(jī)械振蕩器與超導(dǎo)量子比特,成功實(shí)現(xiàn)控制量子態(tài)。
關(guān)鍵挑戰(zhàn)
在制造機(jī)械量子比特的過程中,研究者們面臨了兩個主要挑戰(zhàn):
首先,必須讓設(shè)備盡可能靜止,以克服量子不確定性。
其次,機(jī)械振蕩器的能量狀態(tài)均勻分布,難以獨(dú)立控制所需的兩個狀態(tài)。
團(tuán)隊通過設(shè)計一個混合系統(tǒng),研究團(tuán)隊成功實(shí)現(xiàn)了能量狀態(tài)的不均勻分布,從而克服了這一障礙。
未來的應(yīng)用前景
盡管新型機(jī)械量子比特的保真度僅為 60%,遠(yuǎn)低于目前最佳量子比特的 99% 以上,但其在探測引力等其他量子比特?zé)o法感知的力量方面展現(xiàn)出潛力。
研究團(tuán)隊計劃進(jìn)一步探索兩個機(jī)械量子比特之間的邏輯運(yùn)算,這可能標(biāo)志著機(jī)械開關(guān)在量子計算中的小規(guī);貧w。