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澳科学家开发重要元件:可助实用型量子计算机问世

2017-11-30 13:26:00 来源:参考消息网 责任编辑:卫嘉

核心提示:美媒称,一个澳大利亚科学家团队开发出量子计算的重要元件:微波循环器。研究人员相信,这一突破将使科学家开发出能够执行现实世界功能的实用型量子计算机。

参考消息网11月30日报道 美媒称,一个澳大利亚科学家团队开发出量子计算的重要元件:微波循环器。研究人员称,他们的发明将使量子计算机的规模升级成为可能。

据合众国际社网站11月28日报道,这种元件是描述拓扑绝缘体的理论性研究在现实中的首次体现——这项研究成果获得了2016年的诺贝尔物理学奖。拓扑绝缘体是具有独特物质相态的材料,这些材料的内部结构如同绝缘体,而表面却可以作为导体。

报道称,通过对这些材料进行巧妙处理,科学家能够制造出一种可以促进量子系统和经典系统之间互动的电路接口。这样一种元件对于制造现实世界的量子计算机是必不可少的。

微波循环器的作用就像是交通环岛,它只把电信号朝同一个方向(顺时针或逆时针)输送。商用循环器——存在于移动通信基站和雷达系统中——是极其笨重庞大的。

利用拓扑绝缘体,悉尼大学的科学家成功地实现了这项技术的微型化。这种新材料使科学家可以有效降低光的传导速度,从而可以在不牺牲性能的情况下缩小元件尺寸。科学家相信他们的突破将使许多循环器可以被集成到一枚计算机芯片中。

研究人员相信,这一突破将使科学家开发出能够执行现实世界功能的实用型量子计算机。到目前为止,科学家只能开发出十分简单的量子计算机。悉尼大学的戴维·莱利教授说:“使量子计算机的规模升级成为现实,将需要发明充当量子-经典系统接口的新装置和新技术。”新近发明的微波循环器——其详情刊登在本周的《自然·通讯》杂志上——就是一种这样的装置。

报道称,尽管实用型量子计算机的出现仍将是多年以后的事情,但科学家相信他们的最新突破将为这样的装置成为现实创造条件。

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