哥本哈根大学的研究人员将他们的量子技术提高到了经典计算技术无法再跟上的程度。他们开发了一种芯片,用于建造未来的量子模拟器。他们的研究结果发表在《科学进展》杂志上。
?现在,哥本哈根大学尼尔斯·波尔研究所的研究人员加入了谷歌的行列,参与建造世界上第一台量子计算机,他们称之为“重大突破”。“我们现在拥有的工具可以让我们建造一个量子模拟器,它可以超越经典计算机。这是一项重大突破,是量子物理学领域的第一步。”量子网络中心主任彼得·洛达尔教授宣称。
具体来说,研究人员开发了一种厚度不到人类头发十分之一的纳米芯片。芯片可以生产足够稳定的光粒子,这些粒子被编码为量子信息,以扩大这项技术的规模,这可能会实现所谓的“量子优势”,即量子设备能够比世界上最强大的超级计算机更快地解决给定的计算任务。
虽然研究人员还没有进行真正的“量子优势”实验,但他们在《科学进展》上发表的文章证明,他们的芯片产生了一种量子力学资源,可以用已经演示的技术来达到“量子优势”。要达到这种状态,需要一个人能够在一个全面的实验装置中控制大约50个量子位(量子物理学中用于经典计算机的0和1的二进制位的等价物)。
要进行一项同时控制50个光子的实际实验,可能要花费1000万欧元,就像谷歌使用超导量子位所做的那样。然而,作为科学研究人员,他们所能做的是开发光子源,并证明它可以用来实现“量子优势”。
与此同时,研究人员还将利用先进的量子模拟器来解决复杂的生化问题,例如,可以用来开发新的药物。在大学里可以为一项技术奠定基础并展示其可能性,而明确的技术升级则需要更多的投资。他们将致力于建立一个由学术和工业合作伙伴组成的强大的欧洲联盟,专注于建立具有“量子优势”的光子量子模拟器。
在量子计算机的量子位发展领域,存在着各种学派,这取决于他们使用哪种粒子,如原子、电子或光子。这些粒子各有千秋,很难预测哪种技术会胜出。
基于光子的量子计算机的主要优势是,由于先进的光子芯片的可用性,技术已经可以扩展到许多量子位元,这是为电信行业开发的。产生光子量子位元的一个主要挑战是如何做到足够高的质量。这正是哥本哈根研究人员取得突破的地方。