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当我们测量量子比特的状态时

发布时间:2019-08-13 11:55 来源:未知 编辑:admin

  通过设计单轴扭曲哈密顿量,量子比特系统一旦初始化,就会连贯地演化为多分量原子薛定谔猫态 - 即原子相干态的叠加,包括 GHZ 态在预期的特定时间间隔的叠加。

  五光子、六光子、十光子到18个光量子,再到20个超导量子,多粒子纠缠一直引领世界

  A 和 B 图分别为理论预测和实验观察结果。C 图为根据建议在新视角下对 5 组份薛定谔猫态的重新描绘,球中蓝色区域的出现更有力地证明了量子纠缠的存在。

  (A)由中央总线谐振器B(灰色)互连的假彩色电路图像显示20个超导量子比特(通过顺时针方向从1到20标记的青色线条)。每个量子比特都有自己的磁通偏置线个量子比特具有单独的微波线(红色)用于XY控制,而Q4,Q7,Q14和Q17共享相邻量子比特的微波线。每个量子比特都有自己的读出谐振器(绿色),它耦合到两条传输线中的一条(橙色),以便同时读出。还显示了代表性的量子比特-总线谐振器耦合电容器的放大视图,其中所示的点处具有不同的电容值,以及测量设置的说明性示意图。

  (C)Q20的交换光谱,通过将Q20激励到1i然后测量其作为量子比特频率和延迟时间函数的1i-state概率(彩色条)而获得。为消除测量误差而校正的概率数据(27)来自由垂直白色条纹分开的两个连续扫描。在扫描期间,其他19个量子比特在Z控制下按频率进行分类,可以通过人字形图案进行识别,这是由于Q20与总线谐振器B介导的量子比特之间的相干能量交换导致的。放大视图是Q20和B之间的直接能量交换。

  这个超导量子处理器(图1)由20个频率可调的transmon qubit组成,量子比特通过各自的读出谐振器(图1 B)进行检测。

  进一步,研究团队利用超导量子电路,演示了求解线性方程组的量子算法,证明了通过量子计算的并行性加速求解线性方程组的可行性。相关成果也发表于国际权威期刊《物理评论快报》。

  不过,IBM、英特尔、谷歌等宣布实现的量子计算机原型,这些量子比特并没有形成纠缠态。单纯比拼物理量子比特数,这一优势在应用层面尚无太大意义。

  由于量子信息技术的潜在价值,欧美各国都在积极整合各方面研究力量和资源,开展国家级的协同攻关。其中,欧盟在2016年宣布启动量子技术旗舰项目;美国国会则于6月27日正式通过了“国家量子行动计划”(National Quantum Initiative,NQI),确保自己不会落后其他发展量子技术的国家。

  为了用许多这样的量子比特执行计算任务,它们必须持续地处在一种相互关联的叠加态下,即所谓的量子相干态。这些量子比特处于纠缠之中,一个比特的变化能够影响到剩下所有的量子比特。因此,基于量子 http://niekampphoto.com/biaozhunwucha/64.html

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