量子計算的“極寒”開始“融化”了嗎?
“量子計算的極度深寒開始融化!边@是最近,某媒體關(guān)于《自然》雜志(Nature)同期“背靠背”發(fā)表兩篇有關(guān)“高溫量子”研究成果的報道中的一句評價。這個評價雖說不上妙到毫巔,但確實(shí)很值得鑒賞鑒賞。在“鑒賞”之前,先聲明一下,這個成果很有意思,也很有意義,Nature能夠在同一期刊發(fā)兩篇“相似”的研究成果,也正說明了這一點(diǎn)。先別擔(dān)心看不懂,我盡量“說人話”把這個進(jìn)展說清楚。好了,我們回到“量子計算的極寒開始融化”的話題。
此圖將有助于幫助理解本文,截自電影《西游·降魔篇》先說“極寒”
Nature4月16日發(fā)表的這兩篇有關(guān)“高溫量子”的文章,的確是有關(guān)對量子芯片運(yùn)行所需“極寒環(huán)境”進(jìn)行改善方面的,改善的方向也恰好是“升溫”——從原來的無限接近絕對零度,到比絕對零度高出1.5開爾文。
升高1.5開爾文(K)就是升高1.5攝氏度(℃),K和℃這兩個單位的計數(shù)起點(diǎn)不一樣:攝氏度的0度是冰水混合物的溫度,開爾文溫度的零度就是絕對零度(-273.15℃)。
你可能會問,量子芯片運(yùn)行為什么需要“極寒環(huán)境”?你大可理解為,量子比特非常不穩(wěn)定。到什么程度呢?稍有擾動就容易失穩(wěn),哪怕是我向量子計算系統(tǒng)里增加幾個量子比特所產(chǎn)生的熱量,就會干擾到它們的量子態(tài),進(jìn)而讓整個量子計算系統(tǒng)報廢。
于是,現(xiàn)在國際上正在開發(fā)的大多數(shù)量子計算機(jī)系統(tǒng),只能在絕對零度以上的十分之一度內(nèi)工作,溫度高一點(diǎn)都不行。代價也很巨大:正所謂“絕對零度無法達(dá)到”,要構(gòu)建這種極寒環(huán)境,需要開發(fā)接近極限的制冷技術(shù)。
再直白點(diǎn),就是需要大把燒錢。要構(gòu)建這樣的制冷機(jī),動輒數(shù)百萬美元。你別嫌貴,關(guān)鍵時刻你有錢都買不到——2019 年 12 月,美國商務(wù)部的一份內(nèi)部文件提出,“限制向中國等美國在量子計算上的競爭對手出口稀釋制冷機(jī)”,說的就是它。再說“融化”Nature這兩篇論文的研究成果,就是沖著“極寒”來的。兩篇論文的兩個團(tuán)隊(duì)分別來自澳大利亞新南威爾士大學(xué)和荷蘭代爾夫特理工大學(xué)。兩家相隔這么遠(yuǎn)但用的是同一個理論方法,為什么?因?yàn)楹商m團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)頭人Menno Veldhorst,曾經(jīng)是澳大利亞團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目leader——Andrew Dzurak教授小組的博士后研究員。你可能又有問題:那荷蘭團(tuán)隊(duì)算抄襲嗎?明確說,不算。因?yàn)樵硖岢龈囼?yàn)驗(yàn)證,本就是物理學(xué)界常有的事兒,當(dāng)初Dzurak提出來的理論方法,除了自己驗(yàn)證,也允許其他團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證。所以兩個團(tuán)隊(duì)的成果其實(shí)是相互獨(dú)立、相互印證的。再多說一句,Dzurak這邊出結(jié)果還是比Menno這邊快了8個月(試驗(yàn)工作由該組量子實(shí)驗(yàn)科學(xué)家兼工程師楊智寰主導(dǎo),他是一位華人科學(xué)家),一個是2019年2月,一個是2019年10月。
楊智寰(左)和Andrew Dzurak(右)Credit- Paul Henderson-Kelly
我們接著說“融化”的事兒。前邊已經(jīng)說了,通過一頓操作猛如虎,兩個團(tuán)隊(duì)把量子芯片系統(tǒng)可以工作的溫度提高到了1.5K(荷蘭團(tuán)隊(duì)升溫到1.1K),這個溫度,是原來所需“極寒”環(huán)境溫度的15倍。

發(fā)表評論
請輸入評論內(nèi)容...
請輸入評論/評論長度6~500個字
最新活動更多
-
7月8日立即報名>> 【在線會議】英飛凌新一代智能照明方案賦能綠色建筑與工業(yè)互聯(lián)
-
7月22-29日立即報名>> 【線下論壇】第三屆安富利汽車生態(tài)圈峰會
-
7月31日免費(fèi)預(yù)約>> OFweek 2025具身機(jī)器人動力電池技術(shù)應(yīng)用大會
-
7.30-8.1火熱報名中>> 全數(shù)會2025(第六屆)機(jī)器人及智能工廠展
-
免費(fèi)參會立即報名>> 7月30日- 8月1日 2025全數(shù)會工業(yè)芯片與傳感儀表展
-
即日-2025.8.1立即下載>> 《2024智能制造產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展藍(lán)皮書》
推薦專題
- 1 AI 眼鏡讓百萬 APP「集體失業(yè)」?
- 2 豆包前負(fù)責(zé)人喬木出軌BP后續(xù):均被辭退
- 3 一文看懂視覺語言動作模型(VLA)及其應(yīng)用
- 4 “支付+”時代,支付即生態(tài) | 2025中國跨境支付十大趨勢
- 5 中國最具實(shí)力AI公司TOP10
- 6 特斯拉Robotaxi上路,馬斯克端上畫了十年的餅
- 7 國家數(shù)據(jù)局局長劉烈宏調(diào)研格創(chuàng)東智
- 8 AI的夏天:第四范式VS云從科技VS地平線機(jī)器人
- 9 張勇等人退出阿里合伙人
- 10 深圳跑出40億超級隱形冠軍:賣機(jī)器人年入6.1億,港股上市