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平面'离子阱'具有量子计算的前景

发布时间:2017-04-25 01:03:12来源:未知点击:

作者:Tom Simonite(图片来源:Signe Seidelin和John Chiaverini / NIST)由于二维离子阱的开发 - 量子计算机是其关键部件之一,因此量子计算机可以更容易地批量生产量子计算机可以比传统计算机快得多虽然电子位可以以两种状态之一存在 - “0”或“1” - 量子位或量子位可以同时处于两种状态将大量量子比特连接在一起将允许同时进行更多的计算到目前为止,离子阱已证明是制作量子位的最佳方法,允许最多八个连接在一起它们通过在电场中捕获过冷离子来工作然后可以使用激光来操纵离子以改变它们的量子态位于美国马里兰州的美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员开发出一种新方法,可以利用当今电子行业常用的技术轻松扩大离子阱 “几乎所有从事量子信息工作的团体都在努力寻找更简单的方法来制造这些结构,以及一种扩展这种技术的方法,”领导开发陷阱的团队的物理学家大卫·韦德兰说离子阱通常具有布置在3D笼中的四个杆状电极它们发射振荡电场以捕获离子 Wineland及其同事将电极制成表面上彼此相邻的扁平条带将金电极沉积在石英芯片上,并使用光刻法将周围的连接和电路蚀刻到表面上 “这一优势得到了电子行业的高度赞赏,”Wineland告诉“新科学家”杂志 “你可以像制造一样轻松赚一千个”许多陷阱可以排成一列,制成量子芯片但是团队不会以这样的数量制作它们虽然他们已经证明了陷阱可以容纳12个镁离子作为原理的证据,但是这些离子不是使用激光作为量子比特操纵的理想候选者 Wineland确信可以制作2D量子比特,“但首先我们必须确保2D陷阱能够使用更适合量子信息应用的离子” 2006年1月,英国苏塞克斯大学的Winfried Hensinger团队制作了第一套3D离子阱 “通过将所有电极放在一个平面上,这些人已经迈出了相当大的一步,”Hensinger说 “一个优点是你可以更容易地在平面上的陷阱之间进行电气互连”但Hensinger认为2D陷阱的性能可能与传统陷阱不同 “让激光进入陷阱来操纵离子可能很困难,”他解释道 “我认为平板和三维陷阱的阵列将构成未来量子计算机的基础,”他补充道 “常规陷阱将用于需要大量访问量子比特的部件;扁平陷阱可以在需要频率较低的地方使用“期刊参考:物理评论快报(DOI: