新方法“近乎完美”控制单原子,提高建造通用量子计算机可能性
英国伦敦大学学院工程师和物理学家开发出一种新方法,首次成功在阵列中可靠地定位单个原子,其接近100%的精度和可扩展性可用于制造量子计算机,使其达到几乎为零的故障率,提高了建造通用量子计算机的可能性。相关研究发表在最新一期《先进材料》杂志上。 泰勒·斯塔克博士将样品装入扫描隧道显微镜 (STM),用于执行原子级操作。图片来源:伦敦大学学院 从理论上讲,量子计算有可能解决传统计算机永远无法解决的复杂问题。在通用量子计算机中创建量子门的一种方法是将单个原子放置在硅中,冷却到极低温度以保持其量子性质稳定,然后用电信号和磁信号来操纵它们处理信息,就像操纵传统计算机中的二进制晶体管来输出0或1一样。 建造量子计算机的各种方法正在研发中,但还没有一种方法能够达到所需的规模和低错误率。 在硅晶体中精确定位单个“杂质”原子,从而操纵其量子特性以形成量子比特。这种方法具有低量子比特错误率,并以可扩展的硅微电子技术为基础。标准方法使用磷作......阅读全文
单量子态探测重大研究计划项目指南发布
国家自然科学基金重大研究计划遵循“有限目标、稳定支持、集成升华、跨越发展”的总体思路,围绕国民经济、社会发展和科学前沿中的重大战略需求,重点支持我国具有基础和优势的优先发展领域。重大研究计划以专家顶层设计引导和科技人员自由选题申请相结合的方式,凝聚优势力量,形成具有相对统一目标或方向的
基于量子干涉的单分子晶体管面世
英国和加拿大科学家组成的一个国际研究团队开发出一种新型单分子晶体管,利用量子干涉来控制电子流。这一成果为在电子设备中使用量子效应带来了新的可能性,有望催生比现有设备更小、更快、更节能的新型晶体管,以制造新一代电子设备。相关论文发表于25日出版的《自然·纳米技术》杂志。研究示意图 晶体管是现代电子技
中国科大在单自旋量子调控研究中取得进展
中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领导的中科院微观磁共振重点实验室研究团队建立了在量子系统中实现基于非厄米哈密顿量的量子调控普适理论,并通过对金刚石量子比特的高精度量子操控,首次在单自旋体系中观测到宇称时间对称性破缺。该研究成果以Observation of parity-time sy
武汉物数所实现原子量子态的最高精度操控
近日,中国科学院武汉物理与数学研究所研究员詹明生领导的团队在基于中性原子的量子信息处理的基础研究中取得新进展。该团队率先利用魔幻光强技术构造高品质的中性原子量子寄存器,并在该新型量子寄存器中实现了保真度高于99.99%的全局单量子比特门。该操控精度超过了公认的容错量子计算所要求的量子门的操控精度
首款3D原子级硅量子芯片架构问世
据澳大利亚新南威尔士大学官网近日报道,该校科学家证明,他们可以在3D设备中构建原子精度的量子比特,并实现精准的层间对齐与高精度的自旋状态测量,最终得到全球首款3D原子级硅量子芯片架构,朝着构建大规模量子计算机迈出了重要一步。 在最新研究中,新南威尔士大学量子计算与通信技术卓越中心教授米歇尔·西
癫痫大发作的单光子发射计算机断层扫描(
SPECT是通过向体内注射能发射γ射线的示踪药物,检测体内γ射线发射来进行成像的技术,可以反映脑灌注的状况,是难治性癫痫术前定位的一个辅助方法。在发作间期癫痫灶呈低代谢,在发作期呈高代谢。发作期SPECT与MR融合图像对癫痫灶的定侧、定位均有较高的准确性。 PET成像时体内注射的放射药物衰减产
单分子激光制冷首次达到接近绝对零度
据英国《自然》杂志网站9月19日报道,科学家使用激光,把分子冷冻到接近绝对零度,这是单分子激光制冷首次达到这样的低温。向控制物质化学物理过程,制造量子计算机迈进了一大步。 上世纪七八十年代,物理学家就能将原子冷却到非常接近绝对零度的低温。基本原理就是用激光作用在原子上使之减
《自然》:单分子激光制冷首次达到接近绝对零度
据英国《自然》杂志网站9月19日报道,科学家使用激光,把分子冷冻到接近绝对零度,这是单分子激光制冷首次达到这样的低温。向控制物质化学物理过程,制造量子计算机迈进了一大步。 上世纪七八十年代,物理学家就能将原子冷却到非常接近绝对零度的低温。基本原理就是用激光作用在原子上使之减速。当原子
研究发现离子和原子混合物首次“现形”
几十年来,研究人员一直在对原子和离子进行激光冷却实验,但迄今无人观察到两者在极低温度下的混合物。据物理学家组织网25日报道,荷兰科学家将镱离子置于预先冷却至绝对零度附近的锂原子云中,首次观察到了原子、离子在极低温度下的混合物,有望促进量子技术的发展。 在最新研究中,阿姆斯特丹大学的雷内·格里特
西蒙算法在量子计算机上跑得更快-目前无实际价值
来自南非的一组研究团队近日成功地在量子计算机上运行了西蒙算法(Simon’s algorithm),且这一算法在量子计算机上的运行表现比电子计算机表现得更好。相关论文刊登在《物理评论快报》上。 量子计算机是一种基于量子力学的计算设备,用来存储数据的对象是量子比特而非经典计算机的电子比特。科学界
首个欧洲量子计算机网络将于2023年投入使用
欧洲高性能计算联合企业(EuroHPC JU)10月4日宣布,将选择捷克、德国、西班牙、法国、意大利、波兰六个成员国来部署史上第一个欧洲量子计算机网络,它将整合这六个国家现有的超级计算机,形成一个量子计算网络,于2023年下半年投入使用。
我国首次成功构建超越经典计算机的量子模拟器
近日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)潘建伟院士和陈宇翱、姚星灿、邓友金教授等人成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器,以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变,向获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。7月10日,相
模拟高端实验-量子计算机将在科研领域“大显身手”
模拟高端实验 再现“上帝粒子” 量子计算机将在科研领域“大显身手” 物理学家一直在努力开发量子计算机,并希望量子计算机发挥其量子力学效能,帮助发现自然界的新规律。 去年,英国《自然》杂志报道称,奥地利物理学家用4个“量子比特”组成的量子计算机,第一次实现了对高能物理这样高端实验的完整模拟。
从算盘到量子计算:计算机是怎么越来越快的?
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/511280.shtm电影《流浪地球2》中,贯穿其中的一个重要的“角色”是550系列量子智能计算机。丫丫的数字生命、无人机暴乱、MOSS系统的“阴谋”等都与它有关。从起初的550A到电影最后的MOSS(5
国产量子计算机首次涉足反欺诈、反洗钱业务
1月29日,记者从安徽省量子计算工程研究中心获悉,孵化自中国科学技术大学的量子计算创企“本源量子”近日已与平安银行股份有限公司牵手合作,共同开展金融欺诈等领域量子金融算法的研究与落地。据介绍,这是国产量子算力首次被用于“反欺诈、反洗钱”等金融业务场景。 与此同时,合作双方还将进行量子计算机真机
潘建伟:希望10至15年构建通用量子计算机
11月18日,在第五届世界声博会暨2022科大讯飞1024全球开发者节开幕式上,中国科学院院士潘建伟分享了关于量子计算未来15年的发展潜力与计划,“我们希望在未来5年实现量子纠缠,然后完成数百个乃至数千个量子比特的相干操纵,以解决量子化学、新材料设计和优化算法里的一些问题。同时我们希望能够通过1
几代科学家接力,造出中国人自己的量子计算机
图为安徽省合肥市本源量子计算科技(合肥)股份有限公司的量子计算机组装与测试实验室。在本源量子的量子计算机组装与测试实验室,安徽省量子计算工程研究中心副主任、“本源悟空”云服务研制团队负责人赵雪娇在介绍量子计算机的重要部件。图为本源量子的量子芯片生产线。图为本源量子的工作人员在测试量子计算机。图为中国
基于通用量子计算机的通信网络优化算法验证成功
10日,记者从安徽省量子计算工程研究中心了解到,中国移动通信有限公司研究院(以下简称中国移动研究院)与本源量子计算科技(合肥)股份有限公司(以下简称本源量子)成功实现全国首例基于通用量子计算机真机的算法验证,初步结果满足预期要求。 中国移动研究院未来研究院院长崔春风介绍,中国移动当前处于5G运
薛其坤:研制实用量子计算机,至少1020年
9月7日下午,2024年浦江创新论坛在上海张江科学会堂拉开帷幕。开幕式后的主论坛上,2023年度国家最高科学技术奖获得者,中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤在演讲中展望了量子计算机的发展。薛其坤在主论坛演讲中主办方供图薛其坤表示,在当下的AI时代,考虑AI的运行需求和可持续发展的要求,信息处理需
“基于冷原子与量子点的量子信息处理”课题通过结题验收
项目首席科学家詹明生研究员作报告 10月17日,“量子调控”国家重大科学研究计划项目“基于冷原子与量子点的量子信息处理”的课题结题验收会议在武汉召开。本次会议由该项目首席科学家詹明生研究员主持,参会人员包括项目验收专家、课题负责人、部分研究骨干人员。在听取了六个课题的结题总结报告后
7个原子大小的电子开关问世
澳大利亚科学家本周展示了一款7个原子大小的电子开关。研究人员表示,这种电子开关将大大缩小微型芯片的尺寸并让计算速度呈“指数级”变化,它的出现也意味着人们朝制造出量子计算机的目标又前进了一步。 新南威尔士大学量子计算技术中心和美国美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员使用扫描探
单原子催化新策略实现甲烷高效转化
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518937.shtm
大连化物所开发出单原子合金材料
近日,中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥团队设计合成了一种单原子铋修饰铜合金催化剂,用于电催化CO2还原。该催化剂展现出优异的C-C偶联功能,显著提高了多碳(C2+)产物的法拉第效率。太阳能光催化技术是实现太阳能至化学能转化的重要方式之一,而高效助催化剂
首次拍摄到单原子“游泳”的图像
英国科学家在最新一期《自然》杂志刊发论文称,他们借助石墨烯堆叠技术,制造出一种新型“纳米皮氏培养皿”,以进一步了解液体如何改变固体的行为,在此基础上首次拍摄到单原子在液体中“游泳”的图像,最新发现有望促进制氢等绿色技术的发展。当固体表面与液体接触时,两种物质都会随着彼此的靠近而改变其构型。固液交界面
宁波材料所在单原子催化领域取得进展
金属单原子催化剂因其具有原子级分散的金属活性中心,表现出极其优异的催化活性和最大的原子使用效率。自2011年中国科学院大连化学物理研究所研究员、中科院院士张涛提出单原子催化的概念以来,金属单原子催化剂已经迅速成为催化领域的研究前沿和热点。目前制备金属单原子催化剂的策略主要有液相浸渍、原子层沉积、
由单光子控制的全光晶体管问世
据物理学家组织网7月4日报道,美国麻省理工学院(MIT)电子研究实验室(RLE)、哈佛大学以及奥地利维也纳技术大学的科学家们在最新一期《科学》杂志撰文指出,他们研制出了一种由单个光子控制的全光开关,新的全光晶体管有望让传统计算机和量子计算机都受益。 新的全光开关的核心是一对高度反
“原子乐高”量子模拟获重大突破
南京大学物理学院教授缪峰联合南京理工大学理学院教授程斌团队通过“原子乐高”的方式,搭建了基于转角石墨烯莫尔超晶格体系的SU(4)同位旋-扩展哈伯德模型量子模拟器,首次观测到钉扎在莫尔超晶格上的一种特殊的电子晶体态:广义同位旋维格纳晶体。 研究团队通过垂直电场对电子关联强度的原位调节作用,实
世界首个原子级量子传感器问世
科技日报北京7月25日电 (记者张佳欣)韩国基础科学研究所(IBS)量子纳米科学中心(QNS)和德国尤里希研究中心的国际研究团队开发出世界上首个原子级量子传感器,能够检测原子尺度的微小磁场。相关论文25日发表在《自然·纳米技术》上。这一成果标志着量子技术领域的一个重要里程碑,有望对多个科学领域产生深
世界首个原子级量子传感器问世
7月25日,韩国基础科学研究所(IBS)量子纳米科学中心(QNS)和德国尤里希研究中心的国际研究团队开发出世界上首个原子级量子传感器,能够检测原子尺度的微小磁场。相关论文25日发表在《自然·纳米技术》上。这一成果标志着量子技术领域的一个重要里程碑,有望对多个科学领域产生深远影响。 原子直径比人
量子模拟突破:原子间距缩小至50纳米
研究人员开发出一种技术,可以将原子排列间隔缩小至50纳米。图片来源:物理学家组织网科技日报北京5月5日电 (记者张佳欣)利用量子模拟器将原子尽可能紧密地排列在一起,有助科学家探索奇异物质状态,构建新型量子材料。传统上,这些模拟器捕获原子的间隔至少为500纳米。现在,美国麻省理工学院研究人员开发出一种