界读丨量子芯片的主要障碍有哪些?
欧界报道:
长期以来,在量子领域的发展中存在着这样一个主要障碍:如何可靠地控制量子计算机芯片中的数百万个量子位。近期,悉尼某大学的量子工程师提出了一个全新的方法解答,经过测试,能够有效克服量子芯片中量子位的自主旋转问题,成为量子科技领域的又一全新突破。
能够自主旋转的硅量子是量子计算中的一个可以扩展的计算平台,通过结合半导体的可知造型和硅材料中的事件性质,能够为大规模的量子位提供控制微波信号的方法。
根据新南威尔士大学的教员博士的有关解释可以看出,目前,我们控制电子自旋量子位主要是通过将电流导入电线的形式,从而实现微博磁场的传递。但这不是最困难的,真正具有挑战性的工厂是扩展量子计算机的使用,将它用来解决全球性的重大问题。比如我们新疫苗的研发和设计需要百万界别的量子位。这些量子位如何获得?如何导入并且为我们所用?才是研发过程中真正需要解决的难题。
由于我们人类能够控制的量子位范围相对有限,伴随着量子比特引入的增加,需要更多的电线作为引入支持,这也就需要承载的芯片具有更大的储存空间,而且芯片还要能够满足对应的低温测试,防止在引入过程中产生的大量热量干扰量子位的传输,这对于布线技术的要求相当大。
科学家们为了达到预期的效果,决定重新构想硅芯片的结构。首先,就是需要溢出量子位旁边的电线,同时实现在整个系统中传递微波频率的磁控制场。新开发的组件能够有效实现微波波长聚焦,提升量子自主旋转的可控程度。但是,对于量子位的驱动,可以适当减少能量的投入,通过均匀的芯片场设计,将控制水平规定在一定范围之内。
通过大量的试验和结果比对,控制数百万个量子比特的难题已经被成功解决,目前科学家正在计划用此技术来简化其它量子处理器的设计。在量子芯片发展的过程中,不可避免地会遇到一些难题,但是伴随着科学的发展和不断地探索,相信量子科技还会在未来取得更进一步的发展。
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