加州大学洛杉矶分校领导的团队开发出构建量子计算机的新方法

8月8日消息（南山）据国外媒体报道，量子计算虽然处于早期阶段，但通过利用最小尺度的粒子，有可能极大地提高处理能力。一些研究小组已经报告说，他们进行的（量子）计算可能需要传统超级计算机花费数千年的时间。从长远来看，量子计算机可以提供牢不可破的加密和对自然界的模拟，从而超越今天具备的能力。

一个由加州大学洛杉矶分校领导的跨学科研究小组，包括哈佛大学的合作者，现在已经开发了一个根本性的新策略来构建全新的量子计算机。虽然目前的技术水平采用了电路、半导体和其他电气工程工具，但该团队已经制定了一个基于化学家定制设计原子构件的计划，当它们被组合在一起时，可以控制更大的分子结构的特性。

上周发表在《自然-化学》上的这一发现，最终可能导致量子计算能力的飞跃。

本项研究的通讯作者、加州大学洛杉矶分校物理学教授Eric Hudson说：“我们的想法是，与其建造一台量子计算机，不如让化学为我们建造它。我们所有人都还在学习这种类型的量子技术的规则，这项工作现在是非常科幻的。”

传统计算中信息的基本单位是比特，每个比特只限于两个值中的一个。相比之下，一组量子比特可以有更大范围的数值，成倍地提高计算机的处理能力。仅仅代表10个量子比特就需要1000多个普通比特，而20个量子比特需要100多万个普通比特。

这一特性是量子计算变革潜力的核心，取决于原子相互作用时适用的反直觉规则。例如，当两个粒子相互作用时，它们可以成为联系在一起的，或者说是纠缠在一起的，因此，测量一个粒子的属性决定了另一个粒子的属性。

然而，这种纠缠是脆弱的。当量子比特在其环境中遇到微妙的变化时，它们就会失去 "量子性"，而这正是实施量子算法所需要的。这限制了最强大的量子计算机少于100个量子比特，而保持这些量子比特的量子状态需要大型机器。

据Eric Hudson分析，开发基于化学的量子计算机现实上可能需要几十年时间，而且不一定会成功。未来的步骤包括将量子比特锚定在更大的分子上，使被拴住的量子比特作为处理器进行互动，而不发出不必要的信号，以及将它们纠缠在一起，使它们作为一个系统工作。

该项目由美国能源部资助，给了物理学家和化学家一个机会，使他们能够突破特定学科，用共同的科学语言进行交流。

生成海报

免责声明：本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿，凡在本网站出现的信息，均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性，但不保证有关资料的准确性及可靠性，读者在使用前请进一步核实，并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏，概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时，应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明，并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后，将会依法尽快联系相关文章源头核实，沟通删除相关内容或断开相关链接。