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半导体自旋量子位元研究成功,为量子计算机发展做好准备
时间:2019-04-24 08:26  浏览:354
     量子位元

  量子位元(又称为Q位元、qubit,量子比特),在量子资讯科学中是量子信息的计量单位。传统电脑使用0和1,量子电脑也是使用0跟1,但与之不同的是,其0与1可同时计算。古典系统中,一个位元在同一时间,不是0,就是1,但量子位元是0和1的量子叠加。这是量子电脑计算的特性。

  具有量子特性的系统,选定两个相互正交的本征态。当对此系统做投影式量子测量时,会得到的结果必为这两个本征态之一,以特定机率比例出现。此外,这两个本征态可以复数系数做线性叠加得到诸多新的量子态。

  量子位元通常会采用一种几何表示法将之图像化,此表示法称之为布洛赫球面。

  量子计算机

  量子计算机(quantumcomputer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。

  量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。

  量子位元新研究

  近日,悉尼科研组对半导体“自旋量子位元”项目创造出一项减少误差的世界纪录。减少误差是为了量子计算机发展成为机器做好准备。

  未来,当量子计算机成为主流,这将有助于人类解决化学、药物设计和工业方面的问题。许多类型的量子比特,或量子位,从那些使用捕获离子,超导环或光子。自旋量子比特是一种量子比特,它根据量子物体的量化磁性方向来编码信息。

  科研中的主要问题是,要让量子点相互作用,量子的距离比较接近纳米。而距离却难以控制,量子相互干扰,设备难以调整,解决办法是电子通过一个电子“池”的传递使它们即能单独调整,又能一起工作。如此一来,运用这些量子点对组成的二维数组。
 
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