建造第一个实用量子计算机的竞赛看起来就像超导量子比特和量子计算机之间的两匹马竞赛那些使用的人被困的离子。但新的研究表明第三次竞争者 -基于光学技术的机器可以潜入内部。

最先进的量子计算机今天是建造的日子t通过谷歌和IBM它依靠超导电路来产生构成量子计算基础的量子位元。他们现在能够把几十个量子位串在一起,尽管有争议,谷歌声称他们的机器已经实现了量子霸权-超越普通计算机进行计算的能力。

最近,这种方法受到了一波寻求使用的公司的挑战被困离子量子位元,这比超导人更稳定,更易于忽略。虽然这些设备不得开发,但工程巨头霍尼韦尔已经发布了一台带10码贵族的机器,它说的更强大机器由更多的超导组成量子比特

但尽管这一进步,但这两种方法都有一些主要的缺点。它们需要专门的制造方法,令人难以置信的精确控制机制,而且它们n需要冷却到接近绝对零度以保护量子位元不受任何外界干扰。

这就是为什么研究人员在加拿大量子计算硬件和软件启动世外桃源支持另一种基于光学的量子计算方法,这种方法长期以来被认为是不切实际的。一篇论文上周发布的自然,他们推出艾德可以运行量子算法的第一个完全可编程和可扩展的光学芯片。该系统不仅在室温下运行,而且该公司表示可以扩展到数百万QUBITS。

这个想法并不新鲜。作为克里斯·李在Ars Technica,几十年来,人们一直在用光学方法来进行量子计算的实验,因为以光子来编码信息。量子态和操纵这些态相对容易。最大的问题是光学电路非常大,而且不容易编程,这意味着你必须为每一个你想解决的新问题建造一台新计算机。

随着光子集成电路的不断成熟,这种情况开始发生变化。而早期的光学计算实验涉及到复杂的激光桌面排列年代,镜头和探测器,今天可以购买与电子的硅芯片不相似,电子部件具有数百个微小的光学元件。

近年来,这些设备的可靠性和性能有了显著的提高,它们现在被电信行业经常使用。年代一些公司认为他们可以做到人工智能的未来了。

这使得“世外桃源”的研究人员能够设计出一个硅片,实现一个由分束器、波导和导致光源相互作用的干涉仪组成的复杂光学网络。

该芯片可以生成和操作到八个Qubits,但与传统Qubits不同,它可以同时在两个状态中,这些QUBITS可以是三种状态的任何配置,这意味着它们可以携带更多信息。

一旦光通过了网络,它就会被传送到尖端光子计数探测器,并提供结果。这是该系统的潜在限制之一,因为目前这些探测器需要低温凯莉冷却了,但芯片的其他部分没有。

但最重要的是,该芯片易于重新编程,这使它能够解决各种问题。计算可以通过调整这些干涉仪的设置来控制,但研究人员还开发了一个软件平台,对用户隐藏了物理复杂性,允许他们使用相当传统的代码来编程。

该公司宣布其芯片是在云上可用9月2020年,但自然纸是本系统的第一个审查测试。研究人员核实所做的计算是真正的量子机械机械本质上,但它们也实现了两个更实用的算法:一个用于模拟分子,另一个用于判断两个图形的应用程序,这在各种模式识别问题中具有应用。

在一篇评论文章, Ulrik安徒生丹麦技术大学表示,量子比特的质量需要大幅提高,光子损耗也需要提高年代如果这项技术可以扩展到实际问题,就会减少。但是,他说,这个突破表明年代光学方法“可能会成为量子计算的黑马”。

图片学分:Shahadat Rahman OnUnsplash

我是一名自由科技作家,住在印度班加罗尔。我的主要兴趣领域是工程学、计算机和生物学,尤其关注这三者之间的交叉点。

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