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前瞻技術脈動:量子技術(202001)

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科技產業資訊室 (iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2020年7月3日

圖、前瞻技術脈動:量子技術(202001)
 
量子計算機的性能基準
在npj Quantum Information期刊上報導,美國能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的研究人員開發了量子化學模擬基準,用來評估量子設備的性能並指導未來量子電腦的應用開發。十多年來,ORNL已經通過量子運算、網絡、感測和量子材料方面的專門研究計劃,為諸如量子之類的範式轉換平台進行了規劃。
參考資料:Performance benchmark for quantum computers. Science Daily,2020/1/2
 
光與材料之間的智能交互作用-新的計算形式
在PNAS(美國科學院院刊)期刊上報導,加拿大麥克馬斯特大學與美國哈佛大學的研究人員合作開發的一種水凝膠與光處理、測量技術結合在一起,此光響應分子能在光的存在下會發生變化,也可傳遞資訊。藉由光束通過固態物質相互通訊,有助於推進全光學運算或僅使用光束進行的計算的平台。
參考資料:Researchers Create ‘Intelligent’ Interaction Between Light and Material – New Form of Computing. SciTechDaily,2020/2/10
 
運用原子薄膜材料控制光相位的新方法支援量子和神經迴路
美國哥倫比亞大學的研究人員運用二維材料研發了一種新的相位調節裝置,可以避免光能的損失或高能耗的方式,僅需現有機置能量的千分之一,即可在不改變光振幅的情況下,調整光的相位。低能耗的相關調整技術,對於量子運算、神經網路運算和通訊技術具有重要的意義。研究成果已發表在 Nature Photonics 期刊。
參考資料:New Way to Control the Phase of Light Using Atomically Thin Materials Enables Quantum and Neural Circuits. SciTechDaily,2020/2/29
 
室溫量子計算的路徑
在Physical Review Letters期刊上報導,美國陸軍研究實驗室的研究人員預測,在大約十年後,量子運算機電路將不再需要極端低溫才能運作,他們率先證明了由以下組成的量子邏輯閘的可行性:光子電路和光學晶體。目前,結合非線性光學晶體的光子電路目前已成為室溫下利用固態系統進行量子計算的唯一可行途徑。與利用離子或原子儲存資訊的量子系統不同,利用光子的量子系統可以繞過低溫限制。但是,光子仍必須與其他光子交互作用才能執行邏輯運算,這是非線性光學晶體能夠發揮作用的地方,在晶體中製造出空腔,將光子暫時捕獲在內部中,透過此方法,量子系統可以建立一個量子位可以保持的兩個不同的可能狀態,進而打開新框架。
參考資料:Path to quantum computing at room temperature. Science Daily,2020/5/1
 
未來的量子計算機:採用現行技術的新型二維架構
在New Journal of Physics期刊上報導,日本東京科學大學、日本理化學研究所和雪梨科技大學的研究人員提出了一種獨特的解決方案,透過修改該體系結構來解決該量子位元存取性問題。將三維佈局技術的超導微體系結構,形成平面二維陣列的設計。二維結構解決了困擾3維結構的若干問題,如在兩條導線間傳輸的波存在串擾或訊號干擾,並且量子位元的脆弱量子態可能退化問題,新穎的二維設計減少了導線彼此交叉的次數,因而減少了串擾,提高了系統的效率。(878字;圖1)
參考資料:Quantum Computer of the Future: A Novel 2D Build With Existing Technology. Sci Tech Daily,2020/4/29


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