美国洛斯阿拉莫斯实验室提出一种新型量子计算机实现方案

技术研究 量科网 2023-08-22 08:34

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的理论物理学家提出了一种全新的量子计算机实现方案,它采用的是在自然量子相互作用中实现算法的策略。其性能要比经典计算机和门型量子计算机更快地处理各种实际问题,同时不需要太多复杂的量子技术。他们的这种新理论方法或有可能改变现有量子计算硬件的游戏规则。

理论上,这种新型量子计算机能够通过利用自然层面上的量子交互来进行计算。与当前的量子计算机不同,这种新型量子计算机依赖于自然纠缠而不是去诱导纠缠,因此只需要较少的量子比特间的联系。这减少了退相干的影响,量子比特就具有了相对较长的寿命。研究人员还发现这种方法是受拓扑保护的,它的鲁棒性可避免进行繁琐的量子纠错工作。

目前,该团队希望与洛斯阿拉莫斯国家实验室的实验物理学家一起使用超冷原子方法来进行概念验证,并演示他们的量子计算机实现方案。该团队研究人员表示,因为超冷原子技术目前已经足够先进,他们只需要大约40到60个量子比特就可以验证这种新型计算方案,并足以用来解决许多目前无法通过经典计算机解决的复杂问题。

该团队的这种方案可以解决数据搜索、任务调度等众多的实际计算问题。他们发表在《物理评论A》上的理论论文中就描述了该方法如何利用Grover算法来解决数字分割问题,并能在速度上超过现有的量子计算机。综上来看,这一新型量子计算机的实现方案令人充满期待,若能成功得以实现,将对未来量子计算机的发展路径产生的影响。