量子计算机的制造方法有哪些,如何实现一台量子计算机?

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关于量子计算机的制造方法的问题,小编就整理了3个相关介绍量子计算机的制造方法的解答,让我们一起看看吧。

如何实现一台量子计算机?

1981年,美国物理学家费曼指出,由于量子系统具有天然的并行处理能力,用它所实现的计算机很可能会远远超越经典计算机。1994年,麻省理工学院的Peter Shor教授提出分解大质因数的高效量子算法之后,量子计算就引发了世界各国政府的强烈兴趣。

经过二十多年的研究,对于如何建造一台量子计算机,人们越来越清楚了。

IBM的科学家David DiVincenzo 2000年提出了建造量子计算机的5点要求和两个辅助条件,为未来具有实用价值的量子计算机画出了蓝图。

这5点要求是:

1. 一个能表征量子比特并可扩展的物理系统;

2. 能够把量子比特初始化为一个标准态,这相当于要求量子计算的输入态是已知的;

3. 退相干相对于量子门操作时间要足够长,这保证在系统退相干之前能够完成整个量子计算;

4. 构造一系列普适的量子门完成量子计算;

5. 具备对量子计算的末态进行测量的能力。

两个辅助条件是:

(一)在静止量子比特和飞行量子比特之间实现量子信息的转换;

(二)具备在节点间实现量子比特传输的能力。

让我用通俗的话来解释一些这五个条件。

首先,我们得找到一个物理系统用做量子比特,作为量子计算的载体。所谓量子比特是把经典信息的基本单元比特扩展到量子世界的产物。不同于经典比特,只需要0和1,量子比特实际上是定义为0态与1态的任意量子叠加态。然后,类似于经典计算机,我们需要把量子计算机初始化,也就是把所有的量子比特都重置为零态。在进行计算的过程中,错误和耗散是很难避免的。为此,我们需要实现量子逻辑门操作的时间远小于量子比特的退相干时间。我们也需要让有限量子门操作组合起来能够实现任意的量子计算。在完成计算之后,还需要把计算结果高精度、高效率地读出来。

量子计算机怎么刻出来?

量子计算机还没有做出来。 中国量子计算机取得突破性进展,中国科技大学量子实验室成功研发了半导体量子芯片和量子存储,量子芯片相当于未来量子计算机的大脑,研制成功后可实现量子计算机的逻辑运算和信息处理,量子储存则有助于实现超远距离量子态量子信息传输。 目前,传统计算机发展中已经逐渐遭遇功耗墙、通信墙等一系列问题,传统计算机的性能增长越来越困难。因此,探索全新物理原理的高性能计算技术的需求就应运而生。 量子计算是一种基于量子效应的新型计算方式。基本原理是以量子位作为信息编码和存储的基本单元,通过大量量子位的受控演化来完成计算任务。

光学量子计算机的电子元件是全部用超导体做的吗?

不全是。也有半导体及等离子体材料的。

光学量子计算机的电子元件不是全部用超导体做的,但关键元器件是用超导材料做的。解决量子计算机研发过程中的一个主要问题就是如何制造出可以让这种计算机的内存存储开关(即为量子比特)运行足够长时间的元件是什么?那一定是“超导材料”。

到此,以上就是小编对于量子计算机的制造方法的问题就介绍到这了,希望介绍量子计算机的制造方法的3点解答对大家有用。

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