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

我国首次在原子尺度揭示水的核量子效应

   《科学》杂志在创刊125周年之际,公布了本世纪125个最具挑战性的科学问题,其中包括:水的结构如何?理解水的结构和物性对于人类的社会和生命活动具有非常直接和深远的意义。研究发现,核量子效应研究对于理解水的微观结构和动力学非常关键。北京大学量子材料科学中心江颖、王恩哥课题组围绕“原子尺度上水的核

德国科学家研究量子记忆体取得新进展

  据德国马普学会网站消息,马普量子光学研究所(MPL)的专家团队于近期首次成功在晶体中精确定位单个稀土离子,并准确测量了其量子力学的能量状态。这一研究使得在离子中存储量子信息成为可能,将对未来量子计算机的研发产生重大贡献。   世界范围内,很多学者都在研究构建未来的量子计算机的模块。其中,量子系统

单台1150万-单光子发射断层及X射线计算机体层摄影成像系统采购公开招标

  一、项目基本情况  项目编号:[230001]SC[GK]20230108-2  项目名称:单光子发射断层及X射线计算机体层摄影成像系统采购项目(三次)  采购方式:公开招标  预算金额:11500000.00元  采购需求:  合同包1(单光子发射断层及X射线计算机体层摄影成像系统):  合同

德美科学家开发出稳定量子门

  德国康斯坦茨大学与美国普林斯顿大学及马里兰大学的物理学家合作,开发出了一种基于硅双量子位系统的稳定的量子门。量子门作为量子计算机的基本元素,能够执行量子计算机所有必要的基本操作。这项研究成果被称为通向量子计算机的里程碑,已于近日发表在《科学》杂志在线版。  量子计算机比传统计算机对外部干扰要敏感

我国研究的单光子源有望为量子应用开辟新前景

8月1日,《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了华中科技大学物理学院引力中心教授李霖课题组的研究成果。该工作首次将里德堡单光子源的纯度和全同度同时提升至99.9%以上,并利用该单光子源实现了国际上最高保真度的光量子逻辑门。该研究成果有望为光量子信息处理和分布式光量子系

从“气象特警”到“随身空调”-航天技术来到你身边

近日,中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳、朱晓波等,联合浙江大学王浩华教授研究组,成功构建了世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机。中国科学院量子信息和量子科技创新研究院今日在上海举行新闻发布会,介绍了这一研究进展。“量子计算机在求解某类特定问题上具有巨大的优势。”中科院院士、中国科学技术大

加拿大学者发明原子开关将给计算机带来变革

  加拿大阿尔伯塔大学国家纳米中心和德国马克斯·普朗克研究所的联合研究团队,制造出比目前市场上最小的开关或晶体管还要小近100倍的原子开关,将会带来更小、超高效的计算机。相关研究成果发表在今年10月26日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。   计算机中使用的晶体管是

可变角双探头单光子发射计算机断层成像设备获批上市

  近日,国家食品药品监督管理总局经审查,批准了北京永新医疗设备有限公司的创新产品“可变角双探头单光子发射计算机断层成像设备”注册。  该产品由主机、检查床、配电柜、准直器车、采集处理工作站、采集主控工作站组成。主机包括伽玛光子探头、准直器、机架、悬臂监控终端以及手控盒模块。用于对神经系统、心血管、

科学家成功研制量子记忆体-或建造超高速计算机

来源:Riley Brandt  科学界认为,量子通信具有远远超过传统光纤网络的优势,但由于量子的不稳定性,目前还无法做到使其在网络中长时间传输。据美国科学杂志近日报道,加拿大和德国科学家日前在超低温环境下成功制造出了一种量子记忆体,这对于量子的稳定传输具有重大意义。  此项研究由加

首次实现量子计算机模拟重子-模拟理解宇宙的重要一步

  据物理学家组织网11月11日报道,加拿大和英国科学家首次在量子计算机上模拟了基本量子粒子——重子,最新研究使科学家能借助量子模拟研究中子星,了解更多宇宙早期的情况,并发掘量子计算机更多革命性的潜力。  加拿大滑铁卢大学量子计算研究所的研究员克里斯蒂娜·穆斯克说:“这是科学家们首次在计算机上模拟重

中国科学家实现量子计算机求解线性方程组

  近日,由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队的陆朝阳、刘乃乐研究小组,在国际上首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。  相关成果发表在6月7日出版的《物理评论快报》上,审稿人评价“实验工作新颖而且重要”,认为“这个算法是量子信息技术最有前途的应用之

“旁观者量子比特”最大限度减少计算错误

  量子计算机似乎“天生”易出错,周围环境微小的扰动,如温度、压力或磁场变化,都会破坏它们脆弱的计算基础——量子比特。美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究人员开发了一种新方法,可持续监测量子系统周围的噪声并实时调整,以最大限度地减少误差。  随着量子计算机的规模扩大,噪声和错误的挑战也越来越大。首

澳美科学家设计出世界上最细的纳米导线

  澳大利亚和美国科学家组成的研究团队6日在《科学》杂志上报告说,他们成功设计出迄今世界上最细的纳米导线,厚度仅为人类头发的万分之一,但导电能力可与传统铜导线相媲美。这项技术有望应用于量子计算机研制领域。   过去40多年来,工业界不断研发制造更小尺度的晶体管、导线等元件,以开发更先进的计算机。

中国科大:原创“无噪声光子回波”量子存储方案

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子存储及量子网络研究中取得原创性进展。研究提出并实验实现无噪声光子回波,实测噪声比前人的结果降低了670倍,首次观察到单光子的光子回波并由此实现了高保真度的固态量子存储。相关研究成果于7月19日发表在《自然·通讯》上。该工作从方案提出、理论分析到

在超冷原子分子混合气实现三原子分子的量子相干合成

中国科学技术大学潘建伟、赵博等与中国科学院化学研究所白春礼小组合作,在超冷原子双原子分子混合气中首次实现三原子分子的相干合成。该研究中,科研人员在钾原子和钠钾基态分子的Feshbach共振附近利用射频场将原子和双原子分子相干地合成了超冷三原子分子,向基于超冷原子分子的量子模拟和超冷量子化学的研究迈出

“旁观者量子比特”最大限度减少计算错误

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/501670.shtm 科技日报北京5月28日电 (记者张梦然)量子计算机似乎“天生”易出错,周围环境微小的扰动,如温度、压力或磁场变化,都会破坏它们脆弱的计算基础——量子比特。美国芝加哥大学普利兹克分

分子大小的晶体管新鲜出炉-尺寸或已达摩尔定律极限

砷化铟晶体管的中心是酞菁染料分子,其周围环绕着12个带正电的铟原子。  在一个砷化铟晶体上,12个带正电的铟原子环绕着一个酞菁染料分子,这就是科学家最新研制的分子大小的晶体管。按照摩尔定律的硬限制,这很可能是一个晶体管所能达到的最小尺寸。  新型晶体管是由德国PDI固体电子学研究所、柏林自由大学、日

物理所合作发现室温下金刚石里弱耦合核自旋的量子跳变

  量子比特是构成量子计算机的基本单元。在可能实现量子计算机的众多候选者中,金刚石氮空位中心(nitrogen-vacancy, NV center) 正吸引着越来越多研究者。构成金刚石晶体的主要成分是没有核自旋的12C原子。这个纯净的自旋环境让氮空位中心量子比特在室温下仍然保持着极长的相干时间,是

城域量子计算机网络实现突破,可用在繁忙城市等现实世界环境

  美国哈佛大学物理学家演示了突破性城域量子计算机网络。他们使用波士顿地区现有的电信光纤,展示了在两个量子存储节点之间,迄今最长的光纤距离。可以把它想象成A点和B点之间的一个简单、封闭的互联网,它携带的信号不像现有的互联网那样由经典比特编码,而是由完全安全的单个光粒子编码的。该成果发表在最新一期《自

量子系统模拟分子再创纪录

  最新一期《自然》杂志刊登了量子计算机领域一项重大突破:IBM公司科学家利用其研发的全新算法,成功在7量子位系统中模拟出氢化铍(BeH2)分子,是迄今量子系统模拟的最大、最复杂分子,打破了以往纪录。新研究意味着用小型量子系统研发新药和各种新材料指日可待。  当今超级计算机能模拟氢化铍和其他简单分子

澳研制出完美的单原子晶体管

  据英国《新科学家》杂志2月20日(北京时间)报道,澳大利亚科学家表示,他们研制出一种单原子晶体管,其由蚀刻在硅晶体内的单个磷原子组成,拥有控制电流的门电路和原子层级的金属接触,有望成为下一代量子计算机的基础元件。研究发表在2月19日出版的《自然·纳米技术》杂志上。   在最新研究中,科学家们利

奥地利科学家成功在两个单光子间建立强大的相互作用

  在自由空间中的两个光子之间不相互作用,光波彼此擦身而过不会相互影响。然而,对于量子技术的许多应用,光子之间的相互作用却至关重要。奥地利维也纳理工大学的一个科学家团队现成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用,朝着轻拍校验(tap-proof)量子通道或建立光学逻辑门发送信息迈出了重要一步。该研究

超纯砷化镓电子态遵守量子力学法则

  据美国每日科学网站7月27日报道,美国科学家成功制造出了超纯的砷化镓,并让其呈现出某种特殊的状态,在这种状态下,电子不再遵守单粒子的物理学法则而被它们之间的相互作用(由量子力学法则来解释)所掌控,这种超纯材料和状态都有望用于高速量子计算机的研究中。   量子计算机使用电子的量子力

英国成功开发超薄量子发光二级管

  英国剑桥大学研究人员近日成功开发出仅几个原子厚层状材料的超薄量子发光二极管(LED)。由于具有不同超薄材料组成的构造层,原件可以用于开发新的计算与感应技术。   具备仅用电流生产单光子的能力是建设紧凑型芯片量子网络的重要环节,基于量子力学原理开发的计算机比现有技术更加强大和安全。为了实现这种元件

《自然-物理学》:科学家提出制造光子晶体管新理论

丹麦和美国的研究人员近日通过研究提出了一种制造光子晶体管(Photon-transistors)的新理论,这表明科学家向制造量子计算机的目标又前进了一步。相关论文8月26日在线发表于《自然-物理学》上。 量子计算机具有令人难以置信的处理复杂任务的能力,一旦制造成功,必将带来一场计算机的革命。但是要制

量子操控原子与光子国际研讨会在上海召开

  量子操控原子与光子国际研讨会(The International Workshop on Quantum Manipulation of Atoms and Photons)于10月16日至22日在上海华东师范大学召开。此次会议是去年GDRI中法量子操控原子与光子合作网络协议签订之

冷却原子能造出强相互作用的量子触点

  瑞士日内瓦大学和苏黎世联邦理工学院科学家合作,用量子冷却压缩的方法,将两种物质通过奇特的量子力学性质连接在一起。这一成果为深入理解量子物理学,制造出未来量子电路设备开辟了新途径。   据每日科学网近日报道,苏黎世联邦理工学院的实验团队由蒂尔曼·埃斯林格和吉恩·布兰图特带领。他们先用激光束捕获原子

中国科大实现基于冷原子的多节点量子存储网络

  中国科学技术大学潘建伟、包小辉等在量子网络方向取得新进展,成功利用多光子干涉将分离的三个冷原子量子存储器纠缠起来,为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。该成果于1月21日发表在国际学术期刊《自然-光子学》上。   与经典网络相对应,量子网络指的是远程量子处理器间的互联互通。按照其发展程度可

中国科大实现基于冷原子的多节点量子存储网络

  中国科学技术大学潘建伟、包小辉等在量子网络方向取得新进展,成功利用多光子干涉将分离的三个冷原子量子存储器纠缠起来,为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。该成果于1月21日发表在国际学术期刊《自然-光子学》上。  与经典网络相对应,量子网络指的是远程量子处理器间的互联互通。按照其发展程度可分为

科学家实现冷原子的多节点量子存储网络

  近日,中国科学技术大学教授潘建伟、包小辉等在量子网络研究方面取得重要进展,研究人员利用多光子干涉方法将分离的三个冷原子量子存储器纠缠起来,为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。相关成果1月21日发表于国际学术期刊《自然—光子学》,该论文被审稿人称为“多节点量子网络的里程碑”。  与经典网络相