前沿
美国马里兰大学开发出全球最大的量子模拟器
勇力嘉

2017-12-02 | 前沿

【据nextBIGfuture网站2017年11月30日报道】美国马里兰大学近日制造出拥有53个量子比特的被困离子的量子模拟器,该模拟器能实现单个量子比特的高效测量,能够应用于任意多体相关器的研究,并且可解决诸如Ising模型等量子难题。如果研究人员能解决量子自旋之间的相互作用问题,将有望建成通用量子计算机。

量子模拟器的观测原理是,首先制备可重构阵列的单个被困低温原子,然后利用激光器的激光撞击原子,使原子变得不稳定,从而进入Ryberg状态,在该状态下原子内部发生强相互作用,电子摆动越来越大,远离原子核,直到其与计算机模拟中的其他原子交叉,从而形成研究人员可观察到的量子磁体。接着,研究人员利用模拟器中的53个量子比特来研究Ising模型中非平衡动力学的横向场中的远程相互作用,即在哈密顿函数(Hamiltonian)变化之后,量子产生了一个动态的相变,研究人员用被困离子的自旋来代表量子比特,使其能高效测量每个单独的量子位,从而使得量子比特之间的任意多体关联都可以被一次性测量,动态相变也可以被直接观测到。

借由量子模拟器观测和控制量子比特的精确性,研究人员将进一步研发优于现有计算机的新兴量子计算系统,利用可编程的Ising量子自旋系统,实现高达51个量子位的计算系统,这将成为未来量子计算机的最大优势。

 

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原文链接:nextBIGfuture网站
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