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[涨姿势] 科学家们建造了世界上最小的量子计算机——它在室温下工作，你可以把它放在你的桌子上

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 14:25:33 浏览：17 分类：涨姿势

科学家们建造了世界上最小的量子计算机——它在室温下工作，你可以把它放在你的桌子上

世界上同类中最小的机器使用单个光子作为其量子位，它可以执行计算，而不需要笨重的设备将其冷却到接近绝对零。

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[涨姿势] 科学家们建造了世界上最小的量子计算机——它在室温下工作，你可以把它放在你的桌子上

科学家们建造了世界上最小的量子计算机。它的大小与台式电脑相当，可以在室温下工作。

科学家们在 9 月 3 日发表在《应用物理评论》杂志上的一项研究中写道，该机器仅由嵌入环形光纤中的一个光子或光粒子提供动力。该机器是一个概念证明，可以完成素数分解等数学运算，例如 15=5 x 3。

许多量子计算机和处理器，包括IBM 的 1,000 量子位 Condor 芯片，都是使用超导量子位构建的。但要利用量子力学定律并使用量子叠加进行计算（允许量子位同时存在于多种状态），它们必须冷却到接近绝对零。这需要复杂的设备，通常至少占据一个房间的大小。

在“光量子计算”领域，光子长期以来一直被提议作为超导量子位的替代品。例如，二月份，科学家们提出，用单个激光脉冲构建量子位可以让他们在室温下制造出稳定的量子计算机。

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在这项新研究中，科学家们建造了一台可以在室温下处理计算的机器。由于它不需要冷却，因此它的大小与典型台式电脑相当。研究主要作者台湾清华大学量子光学教授朱志松 (Chuu Chih-sung) 表示，量子计算机将信息存储在单个光子波包内的“32 个时间段或维度”中，在翻译后的声明中说道。他补充说，这是单个量子位可以访问的计算维度数量的世界纪录。

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与超导量子位不同，光子可以在室温下保持稳定的量子态。使用光子的量子机器消耗的能量更少，运行起来也更便宜。它的运行效率也比使用“俘获离子”量子位（通过电磁波悬浮在自由空间中的带电粒子）的系统更高效，后者需要复杂的激光器来精确调整其量子态。

具有数百个光子的光学量子计算机已经存在。但楚说，由于光子的出现是有概率的——这意味着“它们前一秒还存在，下一秒就消失了”——它们很难大量聚集。

相反，Chuu 和他的团队将所有信息压缩成一个稳定的光子。他把这项工作比喻为将一辆只能载一个人的自行车改造成一列可容纳大量乘客的32节车厢的火车。他补充说，下一步是继续提高单个光子的存储容量，使其能够处理更复杂的计算。

科学家们表示，鉴于该机器使用光子作为其量子位，它可以很容易地集成到未来使用光传输数据的量子通信网络中，或与其他基于光的经典计算系统集成。

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