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為了發(fā)揮其全部潛力，量子計算機需要數(shù)百萬個量子比特（量子位）。然而，當(dāng)量子信息處理系統(tǒng)擴展到多個量子位時，挑戰(zhàn)就隨之而來。即使是控制少量量子位也需要高度復(fù)雜的電子設(shè)備，而擴展復(fù)雜電路是其中的主要障礙。 在最近的理論研究中，由美國羅德島大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個研究團隊提出了一種模塊化系統(tǒng)，用于擴展量子處理器。他們通過靈活的方式將量子位長距離連接，使其協(xié)同工作以執(zhí)行量子操作。相較于傳統(tǒng)計算機，在量子位之間進行這種糾纏操作的能力是量子計算增強能力的基礎(chǔ)。這項新研究的論文已發(fā)表在《物理學(xué)評論X輯-量子》（PRX Quantum）雜志上。 使用半導(dǎo)體構(gòu)建量子處理器從理論上看是將量子位擴展至更大規(guī)模的有力方法。研究人員指出，現(xiàn)有的半導(dǎo)體技術(shù)已為制造數(shù)十億個微型晶體管奠定基礎(chǔ)，可以進一步用來制造體積更小的量子位。此外，將量子位存儲在電子和其他半導(dǎo)體粒子的內(nèi)部自旋中，有助于保護量子信息免受丟失。 盡管在單一量子位陣列中增加更多自旋量子比特及其控制電路是個挑戰(zhàn)，研究團隊提出了通過糾纏自旋量子位并靈活調(diào)整頻率的方案。這一靈活性為基于半導(dǎo)體的模塊化量子處理系統(tǒng)開辟了新道路能夠使用現(xiàn)今已能制造的小型量子位（模塊）陣列來構(gòu)建多量子位系統(tǒng)，并將它們與強大的遠(yuǎn)程糾纏鏈路連接起來。 《賽特科技日報》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
