一個統治他們的人。 物理學家簡化了光子量子計算機的架構
現代 量子計算機 是非常複雜的設備，難以構建、難以擴展並且需要極低的溫度才能運行。 為此，科學家們長期以來對光量子計算機很感興趣。 光子可以輕鬆傳輸信息，光子量子計算機可以在室溫下工作。 然而，問題是，雖然你知道如何處理個人 量子邏輯門 對於光子，但創建大量門並以可以進行複雜計算的方式連接它們是一項重大挑戰。
然而，斯坦福大學光學研究人員認為，光學量子計算機可以具有更簡單的架構。 他們建議在一個原子的幫助下 激光 操縱，這反過來 - 在量子隱形傳態現象的幫助下 - 改變光子的狀態。 這樣的原子可以被重置並且在幾個 量子門 可以使用，因此無需構建不同的物理門，這反過來將大大簡化量子計算機的架構。
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如果你想建造這樣一台量子計算機，你將不得不使用數千個 量子發射源 創建，使它們彼此無法區分，並將它們集成到一個大型光子電路中。 與此同時，我們的架構使用了少量相當簡單的組件，我們機器的大小不會隨著它運行的量子程序的大小而增長，博士生 Ben Bartlett 解釋說，他是一篇描述斯坦福物理學家工作的論文的第一作者。 .
新穎的架構由兩個主要組件組成。 存儲數據的環只是它的一個循環 玻璃纖維，其中光子循環。 它就像一個存儲芯片，每個光子都是一個 量子位 代表。 研究人員可以通過將光子從環引導到散射單元來操縱光子。 這包括一個 光腔包含單個原子。 光子與原子相互作用，兩者都糾纏在一起。 然後光子返回環，激光改變原子的狀態。 由於它與光子糾纏在一起，原子狀態的變化也會導致光子狀態的變化。 如果你測量原子的狀態，你可以測量原子的狀態 光子 調查。 Bartlett 補充說，這樣我們只需要 1 個原子量子位就可以用來操縱所有光子量子位。
由於任何量子邏輯門都可以編譯成對原子的一系列操作，因此理論上可以執行任何操作 量子計劃 只用一個原子量子位就可以做到這一點。 此類程序的操作將包括一系列操作，其中光子將與原子量子位交互。