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英国科学家:量子计算机或比预想的更加容易制造

排行榜 收藏 打印 发给朋友 举报 来源: 科技日报   发布者:常丽君
热度91票  浏览208次 【共0条评论】【我要评论 时间:2010年11月11日 11:08

  据美国物理学家组织网11月9日报道,目前许多关于容错量子计算机(fault tolerant quantum computation ,FTQC)的设想都会遭遇测量损失问题。一个英国和澳大利亚的联合研究小组设计了一种拓扑FTQC方案,具有高达24.9%的容错阈值和极强的抗损能力,让其在信息损失和计算错误同时存在的情况下,仍保持良好的工作能力。这也显示出制造量子计算机或许比我们预想的更容易。该研究发表在11月9日的《物理评论快报》上。

  量子计算机在很多领域具有广泛应用前景,如药物设计、电子学甚至破译编码。多年来科学家一直醉心于建造能在量子水平工作的计算机,其量子系统由安排好的纠缠量子所构成,使用量子比特或“昆比特”来存储信息。

  量子微粒能同时存在于两个位置。论文主要作者、英国皇家学会研究员、伦敦帝国学院物理系的肖恩·巴雷特博士说:“这让量子计算机具有强大的计算能力。理论上,可以设计来破解公共密钥,或模拟复杂系统,比传统计算机更快。”

  然而这种机器难以制造也是众所周知的。人们曾经认为量子计算机对失误非常敏感,过去20年来该领域也一直争议不断,至今仍找不到管用的量子计算机。

  现在,巴雷特和澳大利亚昆士兰大学的同事托马斯·斯泰斯开发了一种“错误矫正”编码系统,能矫正昆比特丢失之类的特定错误。通过审查剩余昆比特提供的文本,来正确破解丢失的信息。他们结合了一种立方体格栅渗滤的方法,发现量子计算机在失去近1/4昆比特的情况下仍能良好工作,容错率达到24.9%。

  “正像你能在漏掉一些字母的情况下,也能分辨出一个单词的含义,或者你用了一条差劲的电话线,也能得到谈话的要旨,我们就是基于这一点来设计量子计算机。”巴雷特说,“这是令人吃惊的,因为你不能指望一个失去了1/4珠子的算盘还能用。”

  巴雷特说,根据理论计算的结果,量子计算机或许比预想的更加容易制造。下一步是要在实验室里把这些想法演示出来。这需要设计出一种方法,以便计算机能容纳足够数量的昆比特来切实操作。而目前所建造的最大的量子计算机只有两个或三个昆比特。

  然而量子计算机的真正潜力在哪里仍未能确知。巴雷特说:“量子计算机只擅长于特定任务,我们还不知道这些系统将来会用在什么地方。”(常丽君)

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