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中國研究團隊發表62 Qubits超導量子電腦原型機

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科技產業資訊室 (iKnow) - Lisa & May 發表於 2021年5月19日

圖、中國研究團隊發表62 Qubits超導量子電腦原型機
 
中國科學技術大學(USTC) 物理學教授潘建偉團隊,設計了62量子位元(qubit)可程式化超導量子計算原型機 (稱為祖沖之號Zu Chongzhi),一個8×8的二維方形超導量子裝置上進行可程式化的量子隨機漫步(Quantum walk)。潘建偉被視為中國的「量子之父」,2016年8月負責成功發射世界第一顆量子衛星。該研究論文在2021年5月時發表在《科學》期刊。
 
超導量子電腦(Superconducting quantum computers)被認為是達成實用量子電腦的技術之一。在設計上,量子狀態是透過利用電磁脈衝控制磁通量(magnetic flux)、電荷或跨越約瑟芬介面(Josephson junction)的相位差來操縱的。
 
超導量子位元各有若干優點和缺點:
  • 在優點部分,超導量子位元有快速的量子閘控時間,比起其他量子位元可以更快速地執行運算。這一點很重要,因為有用的運算可能會有數以百萬計的邏輯閘(logical gate)或操作。
  • 另一方面,超導量子位元的退相干時間(decoherence)很短,使得它們的記憶很快消失,需要更多的糾錯量子位元。由於超導量子位元通常只能與它們旁邊的少數幾個量子位元在設備上互動,因此設備需要額外的操作來執行大多數演算法。超導量子位元的設計極其複雜,需在超低溫環境下運行,在建造和維護方面非常困難和昂貴,以至於專家們對其前景的擴展性持懷疑態度。
根據中國科學技術大學認為,量子隨機漫步(Quantum walk)將是後續發展的一個重要方向,在量子搜尋演算法、一般量子運算和其他領域有潛在的應用。
 
該量子電腦原型機取名為「祖沖之號」。祖沖之是中國數學家和天文學家,計算出π在3.1415926和3.1415927之間。(608字;圖1)
 
 
參考資料:
Chinese Research Team Designs, Builds 62-Qubit Superconducting Quantum Computer. The Quantum Daily, 2021/5/10.
62比特可編程超導量子計算原型機“祖沖之號”研製成功。人民網,2021/5/10。 


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