建造具有大規模處理能力的超導量子計算機的秘密可能是一種普通的電信技術--光纖。美國國家標準與技術研究所（nist）的物理學家已經測量並控制了乙個使用光導纖維而不是金屬電線的超導量子位（qubit），將一百萬個qubit裝入量子計算機，而不是只有幾千個。3月25日出版的《自然》雜誌對這一演示進行了描述。
超導電路是製造量子計算機的一項領先技術，因為它們是可靠的，而且容易大規模生產。但是這些電路必須在低溫下工作，而且將它們與室溫電子裝置連線的方案很複雜，容易使量子位元過熱。一台能夠解決任何型別問題的通用量子計算機，預計需要約100萬個量子位元。傳統的低溫箱：帶有金屬線路的超低溫稀釋冰箱最多只能支援數千個。
作為電信網路主幹的光纖，有乙個玻璃或塑料芯，可以攜帶大量的光訊號而不傳導熱量。但超導量子計算機使用微波脈衝來儲存和處理資訊。因此，光需要被精確地轉換為微波。
為了解決這個問題，nist的研究人員將光纖與其他一些標準元件結合起來，這些元件在單粒子或光子的水平上轉換、傳遞和測量光，然後可以很容易地將其轉換為微波。該系統的工作效果與金屬線路一樣好，並保持了量子位元的脆弱量子狀態。
通常情況下，研究人員在室溫下產生微波脈衝，然後通過同軸金屬電纜將它們傳遞給低溫保持的超導量子位元。nist的新做法使用了一根光纖而不是金屬來引導光訊號到低溫光電探測器，該探測器將訊號轉換回微波並將其傳遞給量子位元。出於實驗比較的目的，微波可以通過光子鏈路或普通的同軸線路被輸送到量子位元。
光纖實驗中使用的 "transmon"量子位元是乙個被稱為約瑟夫森結的裝置，它被嵌入到乙個三維儲能器或腔體中。這個結由兩個被絕緣體隔開的超導金屬組成。在某些條件下，電流可以穿過該結，並可能來回振盪。通過應用一定的微波頻率，研究人員可以在低能量和激發狀態（數字計算中的1或0）之間驅動該量子位元。這些狀態是基於庫珀對的數量，這是一種具有相反性質的繫結電子對，它們已經 "穿越"了約瑟夫森結。
nist團隊進行了兩種型別的實驗，利用光子鏈結產生微波脈衝，測量或控制量子位元的量子狀態。該方法是基於兩種關係。微波在腔體中自然來回**的頻率，稱為共振頻率，取決於量子位元的狀態。而量子位元切換狀態的頻率取決於腔體中的光子數量。
研究人員用乙個微波發生器開始實驗。為了控制量子位元的量子狀態程式設計客棧，被稱為電光調製器的裝置將微波轉換為更高的光學頻率。這些光訊號通過光纖從室溫到4開爾文（零下269攝氏度或零下452華氏度）流向20毫開爾文（千分之一開爾文），在那裡它們落入高速程式設計客棧半導體光電探測器，後者將光訊號轉換回微波，然後被傳送到量子電路。
在這些實驗中，研究人員以量子位元的自然共振頻率向其傳送訊號，以使其進入所需的量子狀態。當有足夠的雷射功率時，量子位元在其接地和激發狀態之間振盪。
為了測量量子位元的狀態，研究人員使用紅外雷射器以特定的功率水平發射光，通過調製器、光纖和光電探測器來測量腔體的共振頻率。
研究人員首先在抑制雷射功率的情況下啟動了量子位元的振盪，然後利用光子鏈路向空腔傳送乙個微弱的微波脈衝。腔體頻率在98%的時間內準確地顯示了量子位元的狀態，與使用常規同軸線路獲得的精gryufgyv度相同。在這個基礎上，研究人員設想了一種量子處理器，其中光纖中的光向量子位元傳輸訊號，每根光纖都有能力攜帶成千上萬的訊號進出量子位元。
本文位址: /news/roll/392218.html
小知識大處理
單機處理時擴充套件到集群處理 單機資料處理 集群大資料處理 對應的變化 單機上的計算 集群中的計算 單機上的資料儲存 集群中的資料儲存 單機上的計算資源極其管理 集群中的計算資源極其管理 將生態圈中的各個框架對應到計算 資料儲存於資源管理三大部分 集群計算 spark計算框架 hadoop的mr計算...
squid日誌過大處理
squid 預設的 天會壓縮一次,在 etc logrotate.d squid中有設定。如果你修改了日誌的位置,請修改 etc logrotate.d squid home log squid access.log home log squid cache.log home log squid s...
log檔案過大處理方法
最好備份日誌，以後可通過日誌恢復資料。以下為日誌處理方法 一般不建議做第4,6兩步 第4步不安全,有可能損壞資料庫或丟失資料 第6步如果日誌達到上限,則以後的資料庫處理會失敗,在清理日誌後才能恢復.下面的所有庫名都指你要處理的資料庫的庫名 1.清空日誌 dump transaction 庫名 wit...