Google、IBM都來競爭!英國實驗室突破量子電腦新成就,將比超級電腦更厲害?

20多年來,Google、IBM等公司都在量子電腦(quantum computer)領域投入研發,而英國科學家在今年2月取得了重大突破——來自薩塞克斯大學(Sussex University)和量子研究新創Universal Quantum的研究人員在科學雜誌《自然》(Nature)上發表,量子位元(qubit)可以直接在量子計算微晶片之間傳輸,其速度和精準度皆打破過往的紀錄,這項突破將能解決過往科學家構建強大的量子電腦的難題。

University of Sussex Quantum Computers 圖/University of Sussex
University of Sussex Quantum Computers 圖/University of Sussex

大多數電腦使用僅有0或1的二進制值,量子電腦則能跨越二進制數字的限制,使用量子位元可以同時存在0和1的特性,進行高度複雜的計算。如今,量子電腦的運算規模約為100量子位元。專家預計,需要數百萬量子位元才能解決當今最強大的超級計算機無法解決的重要問題,而來自英國的量子實驗可能為這項技術鋪平道路。

在這項研究論文中,研究人員使用了一種他們稱之為「UQ Connect」的專門技術來進行轉移,通過電場連接,使量子位元能從一個量子電腦微晶片模塊轉移到另一個模塊,這使微晶片可像拼圖一樣拼在一起,以此構建更強大的量子電腦。過去的經驗顯示量子位元很難保持穩定與移動,但該團隊成功做到量子位元傳輸,成功率高達將近100%,以及每秒2,424次的連接速率,而以世界紀錄的速度連接模組的同時,研究人員證實量子位元的性質在傳輸過程中保持不變,仍然可以同時維持0和1。

University of Sussex Quantum Computers 圖/University of Sussex
University of Sussex Quantum Computers 圖/University of Sussex

研究團隊負責人溫弗里德·海辛格(Winfried Hensinger)教授表示,隨著量子領域的發展,這些機器最終會受到微晶片大小的限制,而「模塊化方法」是能解決最具挑戰性量子電腦的關鍵。「這項技術運行良好,通過連接數百甚至數千個量子微晶元,能夠釋放擴大規模的潛力。」更進一步解鎖量子電腦在未來帶來的各種應用,最終可能用於包括開發新材料、研究藥物治療、改善網路安全和氣候變化模型等。

University of Sussex Quantum Computers 圖/University of Sussex
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責任編輯:傅珮晴、蘇柔瑋

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