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IonQ最新研究突破!引入光量子纏結以構建量子計算網路

2024-03-13科學

內容來源: 量子前哨(ID:Qforepost)

編輯 慕一 編譯/排版 丨沛賢

深度好文:700字丨5分鐘閱讀

2024年2月22日,美國量子計算公司IonQ宣布,公司研究團隊已實作可重復地生成與離子纏結的光子,從而建立了一種新的量子態,使得未來的量子系統能在彼此之間通訊和傳輸資訊。 這一成果是光子—離子纏結在學術環境之外的首次商業演示。

IonQ表示,在量子網路和光子互連方面邁出的這一大步將產生不可或缺的作用,將能幫助IonQ在下一代量子系統中提供更高的計算能力。

IonQ研發副總裁Pat Tang表示:「這是將量子系統和IonQ首台網路量子電腦連線的第一步。 我們透過執行更深入、更復雜的電路,離實作商業量子優勢更近一步,並為開發未來的量子套用和量子網路解決方案奠定了基礎。

IonQ的研究團隊演示了從離子量子位元生成和收集單光子的過程,並成功地將這些光子傳送到專門的光學檢測器件,用於驗證整個網路中的光子—離子纏結。

(圖片來源:網路)

此舉標誌著量子計算套用的開發在跨越多個量子處理單元(QPU)的光子互連協定方面取得了關鍵性突破。盡管學術界不乏類似成果,但該研究展示了如何將技術高效地從研究環境轉向商業現實環境的方法。

現行之下,傳統的超級電腦透過分配工作負載至多個內核與處理器,以此實作並列執行。 然而,量子網路憑借多個內核之間的纏結,締造出更強大的量子電腦,得以執行復雜演算法。 光子互聯將推動量子網路的整合計算,超越經典環境下孤立部份之間的通訊功能。

同時,該事件也代表著IonQ公司為建立支持未來量子網路所需的基礎設施所做的最新努力。2023年,IonQ 收購了總部位於加拿大的初創公司Entangled Networks,以擴充套件IonQ在多個分布式量子處理器上執行計算的專業技術。

此外,公司還擴大了與空軍研究實驗室(AFRL)的合作關系,簽署了一項價值 2550萬美元(約合人民幣1.83億元) 的合作協定,為量子網路研發部署兩套量子計算系統。