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本周的英国《自然》杂志报道了量子计算机的一项重大发展:一种小型可编程可重构量子计算机问世了,这种设备,也可以称为量子计算机结构,有望被放大成一台更大的计算机。长期以来,量子计算的这一特性一直难以实现。
据《科技日报》4日报道,理论上,量子计算机可以比传统计算机更快地解决一些问题,但迄今为止,大多数量子计算机只能执行有限的任务,很难重新配置它们。事实上,这些量子计算机被设计来运行一个特定的单量子算法,所以尽管完成一系列任意运算的能力非常重要,但以前几乎没有量子计算机能做到这一点。
这一次,马里兰大学的Shatamu Debnath和他的同事创造了一种新的由五位量子信息(量子位)组成的量子计算机,它可以执行一系列不同的量子算法,其中一些可以利用量子效应一步完成一个数学计算,而传统的计算机需要几个操作来完成这个计算。
这些量子位储存在五个离子阱中,可以通过激光操作(每个离子的电子状态也可以通过激光轰击来控制)。它们可以在不改变硬件的情况下重新配置。根据作者的报告,该系统能够以大约98%的准确率执行基本操作。在已完成的测试中,它显示了离子阱的量子结构所提供的计算灵活性。同时,研究人员建议可以给系统增加更多的量子位,通过连接多个模块可以增加计算能力,也就是说,它的模块可以扩展形成一个强大的量子计算机。
在一起发表的新闻评论中,澳大利亚悉尼大学的斯蒂芬·巴特利特也表示,这种新设备有望被放大成一台更大的量子计算机。然而,如何实现这一点还没有在论文中显示出来,所以德纳特团队接下来需要做的是向人们展示如何连接这些模块,并解释这种扩展会增加什么样的计算效果。