北京時(shí)間4月22日消息（余予）ColdQuanta、Riverlane和威斯康星大學(xué)麥迪遜分校日前宣布，他們已成功在代號(hào)為“AQuA”的冷原子量子比特陣列系統(tǒng)上運(yùn)行量子算法，這是行業(yè)首創(chuàng)使量子計(jì)算更接近現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用。這一里程碑是在威斯康星大學(xué)麥迪遜分校Mark Saffman教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組進(jìn)行的。與這項(xiàng)研究相關(guān)的論文于周三在世界領(lǐng)先的多學(xué)科科學(xué)期刊《自然》上發(fā)表。
如果門模型量子計(jì)算機(jī)能夠以長相干時(shí)間和高保真邏輯大規(guī)模運(yùn)行，它們有望解決當(dāng)前困難的計(jì)算問題。冷原子超精細(xì)量子比特由于其相同的特性、較長的相干時(shí)間以及被困在密集的多維陣列中的能力，提供了固有的可擴(kuò)展性。
該團(tuán)隊(duì)是世界上第一個(gè)在可編程門模型冷原子量子計(jì)算機(jī)上演示量子算法的團(tuán)隊(duì)。在該體系架構(gòu)中，單個(gè)原子通過在二維量子位陣列上掃描的緊密聚焦光束進(jìn)行尋址。
該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了多達(dá)6個(gè)量子比特的格林伯格-霍恩-蔡林格 (GHZ) 糾纏態(tài)的制備，用于化學(xué)問題的量子相位估計(jì)以及MaxCut圖問題的量子近似優(yōu)化算法 (QAOA)。這些結(jié)果突出了冷原子量子比特陣列用于通用、可編程量子計(jì)算的高度可擴(kuò)展能力，以及準(zhǔn)備用于量子增強(qiáng)傳感的非經(jīng)典狀態(tài)。
Mark Saffman表示，“現(xiàn)在有一場建立有用的量子計(jì)算機(jī)的競賽，為此有幾種不同的方法在開發(fā)中，其中包括冷原子量子比特。這是第一臺(tái)使用具有多個(gè)量子位的冷原子并運(yùn)行量子算法的量子計(jì)算機(jī)，因此這是向冷原子方法邁出的重要一步。”
Riverlane高級(jí)量子科學(xué)家Ophelia Crawford博士表示，“將Riverlane在量子算法和量子化學(xué)方面的專業(yè)知識(shí)與ColdQuanta和UW-Madison對(duì)硬件的深入了解相結(jié)合，對(duì)于在該項(xiàng)目中成功實(shí)施QPE至關(guān)重要。像這樣的密切合作伙伴關(guān)系對(duì)于解決必須克服的科學(xué)和工程挑戰(zhàn)至關(guān)重要，這些挑戰(zhàn)必須克服，再能比以前想象的更快地獲得有用的量子計(jì)算機(jī)。”
ColdQuanta將很快推出Hilbert，這是一臺(tái)100量子比特計(jì)算機(jī)，它建立在這項(xiàng)研究中進(jìn)行的開創(chuàng)性工作的基礎(chǔ)上。利用冷原子方法的自然可擴(kuò)展性，Hilbert平臺(tái)將提供強(qiáng)大的連接性、保真度和小型化以及能在室溫下運(yùn)行的系統(tǒng)。
作為芝加哥量子交易所的成員，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校和ColdQuanta是幫助芝加哥地區(qū)（包括威斯康星州麥迪遜市）成為全國領(lǐng)先的量子研究中心的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者之一。
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