在《物理評(píng)論研究》上發(fā)表的一項(xiàng)突破性研究中,芝加哥大學(xué)的一組科學(xué)家宣布,他們能夠?qū)BM最大的量子計(jì)算機(jī)本身變成一種量子材料。
他們對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程,使其變成一種叫做激子凝聚物的量子材料,這種材料最近才被證明存在。這種凝結(jié)物因其在未來技術(shù)中的潛力而被確認(rèn),因?yàn)樗鼈兛梢砸詭缀趿銚p耗的方式傳導(dǎo)能量。這如此令人興奮的原因是,它表明你可以使用量子計(jì)算機(jī)作為可編程實(shí)驗(yàn)本身。
世界各地科學(xué)家近幾年來探索物理學(xué)中一種叫做激子凝聚體的狀態(tài)。物理學(xué)家們對(duì)這類新奇的物理狀態(tài)非常感興趣,部分原因是過去的發(fā)現(xiàn)塑造了重要技術(shù)的發(fā)展;例如,一種叫做超導(dǎo)體的物質(zhì)構(gòu)成了核磁共振成像機(jī)的基礎(chǔ)。
雖然半個(gè)世紀(jì)前就已經(jīng)預(yù)測(cè)到了激子凝聚體,但直到最近,還沒有人能夠在實(shí)驗(yàn)室中真正使其工作,而不必使用極強(qiáng)的磁場(chǎng)。但它們讓科學(xué)家們很感興趣,因?yàn)樗鼈兛梢院翢o損耗地傳輸能量,這是我們所知的其他材料都做不到的。如果物理學(xué)家更好地理解它們,它們有可能最終形成令人難以置信的節(jié)能材料的基礎(chǔ)。
為了制造激子凝結(jié)物,科學(xué)家們將一種由粒子晶格組成的材料,冷卻到華氏零下270度以下,然后哄騙它形成稱為激子的粒子對(duì)。然后,他們使這些粒子對(duì)變得糾纏在一起,這是一種量子現(xiàn)象,粒子的命運(yùn)被綁在一起。但這一切都非常棘手,科學(xué)家們只能創(chuàng)造出少數(shù)幾次激子凝結(jié)物。激子凝聚物是最量子力學(xué)的狀態(tài)之一,這意味著它與科學(xué)家們習(xí)慣于處理的經(jīng)典物理學(xué)日常屬性相差非常非常遠(yuǎn)。
現(xiàn)在IBM將其量子計(jì)算機(jī)提供給世界各地的人測(cè)試他們的算法;該公司同意將其最大的、名為羅切斯特的量子計(jì)算機(jī)借給芝加哥大學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。研究生LeeAnn Sager和Scott Smart寫了一套算法,把羅切斯特的每個(gè)量子位都當(dāng)作一個(gè)激子。量子計(jì)算機(jī)是通過糾纏其位來工作的,所以一旦計(jì)算機(jī)處于活躍狀態(tài),整個(gè)就變成了激子凝結(jié)體。
LeeAnn Sager表示,這是一個(gè)非常酷的結(jié)果,部分原因是我們發(fā)現(xiàn),由于目前量子計(jì)算機(jī)的噪聲,凝結(jié)物并不是作為一個(gè)單一的大凝結(jié)物出現(xiàn)的,而是一個(gè)較小的凝結(jié)物的集合。這項(xiàng)研究表明,量子計(jì)算機(jī)可以成為研究激子凝聚物本身的有用平臺(tái)。我們有能力對(duì)量子計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程,使其像激子凝聚物一樣行動(dòng),這可能對(duì)激發(fā)或?qū)崿F(xiàn)激子凝聚物的潛力,比如節(jié)能材料非常有幫助。
責(zé)任編輯:lq6
-
計(jì)算機(jī)
+關(guān)注
關(guān)注
19文章
7667瀏覽量
90846 -
節(jié)能
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
338瀏覽量
47124 -
核磁共振
+關(guān)注
關(guān)注
2文章
74瀏覽量
25025 -
量子計(jì)算機(jī)
+關(guān)注
關(guān)注
4文章
535瀏覽量
26481
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
全球唯一?IBM更新量子計(jì)算路線圖:2029年交付!

NVIDIA助力全球最大量子研究超級(jí)計(jì)算機(jī)
玻色量子攜手東南大學(xué)發(fā)表量子計(jì)算應(yīng)用重磅論文

AWG全新DDS固件如何提升量子計(jì)算機(jī)的開發(fā)效率?

基于玻色量子相干光量子計(jì)算機(jī)的混合量子經(jīng)典計(jì)算架構(gòu)

芝加哥大學(xué)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)新突破
Quantinuum“Reimei”量子計(jì)算機(jī)在RIKEN正式運(yùn)行
【一文看懂】什么是量子計(jì)算?

量子計(jì)算機(jī)與普通計(jì)算機(jī)工作原理的區(qū)別

新思科技如何應(yīng)對(duì)量子計(jì)算機(jī)的威脅
本源產(chǎn)品丨教研一體化量子計(jì)算機(jī)

華為公開量子計(jì)算新專利
本源產(chǎn)品集納之一 :量子計(jì)算機(jī)整機(jī)系列

“本源悟空”超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)助力大規(guī)模流體動(dòng)力學(xué)量子計(jì)算

本源產(chǎn)品丨量子計(jì)算機(jī)應(yīng)用——《QPanda量子計(jì)算編程》

評(píng)論