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量子算力跨越临界点
2025-06-19 09:46
量子算力跨越临界点 20250618 摘要 量子计算利用量子比特的叠加和纠缠特性,实现并行计算,理论上在特 定算法上可实现指数级加速,解决经典计算机难以处理的复杂问题,如 优化、模拟等。 量子通信通过量子密钥分发(QKD)保障密钥安全性,利用量子隐形传 态传递量子态,并发展量子直接通信,旨在提供更高安全级别的信息传 输,但现有技术仍依赖经典信道。 超导是量子计算主流技术路线之一,谷歌、IBM 等公司采用,门保真度 高,相干时间长。其他技术路线包括离子阱、中性原子光镊等,各有优 劣,均在快速发展。 量子计算产业尚处于早期阶段,主要应用于教育和科研市场。未来潜在 应用领域包括材料、化工、生物医药、金融等,这些领域对复杂计算问 题有迫切需求。 量子计算发展面临的关键问题包括环境噪声影响、量子纠错、上游产业 链薄弱(如稀释制冷剂禁运)、测控系统优化以及软件算法开发等。 Q&A 量子信息技术包括哪些主要领域? 量子信息技术主要包括三个领域:量子计算、量子通信和量子精密测量。量子 精密测量涉及原子钟、传感器等利用物理原理开发的测量产品,与传统的信息 技术有所区别。今天我们主要关注的是量子计算和量子通信。 什么是"量子"? ...
解决最大瓶颈,IBM要在2029年打造“最强量子计算机”?
Huan Qiu Shi Bao· 2025-06-11 22:33
【环球时报综合报道】据美国《生活科学》网站10日报道,IBM公司科学家表示,他们已经解决了量子 计算中的最大瓶颈,并计划在2029年推出世界上第一台真正意义上的大规模量子计算机。报道称,根据 IBM科学家的说法,它将比当今任何量子计算机强大2万倍。 据介绍,阻碍量子计算机普及的最大技术障碍是"量子纠错"。运算错误是计算中不可避免的问题,量子 计算机有运算速度快的潜力,但作为量子计算的基本运算单元——量子比特,却十分脆弱,与周围环境 发生哪怕极微弱的相互作用也会导致它们发生改变,产生物理上被称为"退相干"的效应。因此量子计算 机中的量子比特越多,计算中出错的情况就越多。而且量子计算机还有一个非常特殊的情况:传统计算 机在校对是否出现错误时,通常会采用借助冗余比特来纠错的容错技术,即将需要校对的比特复制到其 他比特上,然后对所有比特进行测量以比较它们的数字规律,进而判定是否出现错误。但量子力学原理 使直接通过复制测量量子比特并检测错误的方法变得不可行。因为量子力学存在"不可克隆"原理,即不 可能构造一个能够完全复制任意量子比特,而不对原始量子比特产生干扰的系统。 为了解决量子纠错问题,科学家将多个对外界干扰特别敏 ...
微波技术将量子比特出错率降至千万分之一
news flash· 2025-06-03 22:22
智通财经6月4日电,英国牛津大学研究团队利用微波技术,将量子比特操控的错误率降至千万分之一, 达到前所未有的水平。这项发表于最新一期《物理评论快报》杂志的研究成果,为开发量子晶体管类设 备铺平了道路,或将推动量子计算机向精准化、实用化迈进。 微波技术将量子比特出错率降至千万分之一 ...
量子计算仍需加强基础研究
Ke Ji Ri Bao· 2025-06-02 23:30
近日,围绕量子计算的研究进展,科技日报记者采访了德国波恩大学实验物理学家塞巴斯蒂安·霍弗伯 思教授。霍弗伯思认为,目前量子计算的研究仍未脱离基础科学部分,基于中性原子和光子的量子计算 机平台已具有与离子和超导平台同样的竞争力,下一步重要的是提高各平台的纠错能力,而现阶段量子 计算仍离不开经典计算的支持。 量子计算机的基础是量子比特,它们基于各种不同的硬件平台,目的是精确控制尽可能多的量子比特并 将其用于计算。然而,不同量子计算机之间很难简单类比。霍弗伯思说:"现在人们总喜欢说某个技术 平台的量子计算机已达到多少个量子比特。实际上不同平台有各自的特性和标准,量子比特数只是指标 之一。这有点像车辆技术,只谈汽车的最高时速是远远不够的,还必须考虑车子是否安全,乘坐是否舒 适等。再举个例子,IBM此前计划于2025年实现超过1000个量子比特,但现在已把目标调整为100个效 果很好的量子比特。" 还需经典计算支持 技术平台各有潜力 至于未来哪一种量子技术平台发展潜力最大,霍弗伯思认为,目前说哪个平台最好并没有意义。例如, 2010年美国和欧洲都制定了量子计划,但仅提到了离子量子计算和超导量子计算。目前另外两个平台已 ...
量子计算,关键突破
半导体芯闻· 2025-04-02 10:50
如果您希望可以时常见面,欢迎标星收藏哦~ 哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的应用物理学家开发出一种光子路由器,未 来可以通过现有的光纤网络连接量子计算机。该设备为依赖微波信号的量子系统(尤其是对电噪声 敏感的系统)创建了一个强大的光学接口。 这一进展使研究人员距离构建模块化分布式量子计算网络更近了一步。这些网络将通过当今的全球 电信基础设施发送量子信息,而这些基础设施已经将数据作为光脉冲(称为光子)通过数百万英里 的光纤进行传输。 弥合量子鸿沟 研究团队由 SEAS 电气工程与应用物理学系 Tiantsai Lin 教授 Marko Lončar 领导,设计了一种 新型微波光学量子换能器。该设备可实现微波超导量子比特(经典比特的量子等效物)与光信号之 间的通信。他们的研究成果于4 月 2 日发表在《自然物理学》杂志上。 该换能器实际上是光子的路由器,它弥补了微波和光子之间的巨大能量差距,从而能够利用数英里 外产生的光信号来控制微波量子比特。该设备是同类设备中第一个仅使用光来控制超导量子比特的 设备。 来源:内容 编译自 scitechdaily ,谢谢。 哈佛大学的科学家开发出了一种 ...
一颗芯片,花费巨头数十年
半导体芯闻· 2025-03-17 10:42
如果您希望可以时常见面,欢迎标星收藏哦~ 来源:内容编译自WSJ,谢谢。 2000 年,一位高管向登山家兼物理学教授Chetan Nayak提出了一个令人信服的提议:加入华盛顿 州雷德蒙德的公司,他们将共同攀登附近的雷尼尔山——并建造一台量子计算机。 他在两年内登上了华盛顿的最高峰。但研制出可行量子设备的努力仍在继续。 几乎所有大型科技公司都在努力打造实用的量子计算机,希望这能让加密和医学等领域实现飞跃。 量子计算不使用传统的 0 或 1 位,而是使用一种可以同时存在于两种状态的称为量子比特的位。 这有助于量子比特比当今的计算机处理更多的信息,并以指数级的速度执行某些计算。 纳亚克领导的微软团队由数百名化学家、工程师和数学家组成,他们近 20 年来一直在努力打造量 子计算机。这个名为 Station Q 的团队采用的方法比Alphabet 旗下谷歌等竞争对手采用的方法风 险更大,接受度也更低。 如果成功的话,微软将跃居行业前列,并推翻科技界和科学界众多怀疑者的观点。 上个月,微软宣布已经研发出一种能够产生马约拉纳粒子的芯片,这种粒子可以作为量子计算机的 基础。微软表示,这一突破可以将量子设备的诞生时间从几十年 ...
亚马逊高管嘲笑微软的量子芯片
阿尔法工场研究院· 2025-03-10 03:28
导语: 亚马逊揭开微软量子计算"突破"的面纱,直指其过度营销与技术现实的落差。 2025 年 2 月 19 日,微软宣布了一项所谓的重大突破:其最新量子处理器"Majorana 1" 采用了一种 全新的架构,据称可以存储更多数据并执行更复杂的计算。然而,作为竞争对手的亚马逊却对此持 谨慎态度。 在微软发布公告当天,亚马逊量子技术主管 西蒙·塞韦里尼(Simone Severini) 便通过电子邮件向 亚马逊首席执行官 安迪·贾西(AndyJassy) 发表了质疑。这封邮件被BI获得并曝光。 塞韦里尼在信中指出,微软在《自然》(Nature)期刊上发表的研究论文实际上"并未真正证明"这 款芯片的性能。他表示,该论文仅表明该处理器"可能在未来的实验中发挥作用",而非真正实现了 突破性的计算能力。 他承认微软的研究"可能是一个重要的技术进步",但他强调,这与媒体所宣传的"突破"有很大区 别。此外,他还认为,微软所采用的拓扑量子比特(topological qubits)架构是否能真正提供性能 优势仍然存疑。 亚马逊内部对微软芯片冷嘲热讽 根据 BI 获取的亚马逊内部 Slack 聊天记录,该公司多名高管和员工对微软 ...