MPQ的研究人员研发出世界首款分布式量子计算机原型

技术研究 量科网 2021-03-01 00:06

近日,来自马克斯-普朗克量子光学研究所的科研人员和加尔兴地区的其他研究人员组成的团体实现了两个独立量子模块之间的第一次量子逻辑计算机操作。普朗克量子光学研究所(Max Planck Institute of Quantum Optics)是德国加尔兴地区高等科学研究委员会的一个下属机构,简称MPQ。

MPQ的研究人员研发出世界首款分布式量子计算机原型

该小组在《Science》杂志上介绍了他们的最新研究。在这项研究中,两个量子比特模块通过长度超过60米的光纤成功进行了连接,从而形成了具有两个量子比特连接的基本量子计算机。MPQ研究人员还在该距离上对这两个独立量子比特模块执行了量子计算操作。该实验的结果表明通过这种新方法,可以将多个小型量子计算机合并为一个联合处理单元。该团队的下一步是连接两个以上的模块,并在这些模块中放置更多量子比特。 

尽管此前一些科研人员已经实现了远距离连接纠缠的量子比特,但该实验是世界首次进行分布式量子计算。研究人员使用了由单个原子组成的模块作为量子比特,并放置在两面“镜子”中。在这两个模块之间,它们通过光纤传输发送单个光量子(即光子)。然后光子会与不同模块中量子比特产生量子纠缠态,他们其中一个量子比特的状态会随着测量出“附属光子”的状态而改变。

该研究所负责人兼所长格哈德·雷姆普雷(Gerhard Rempre)表示,这项新研究将进一步推动量子技术的发展。他还补充说道:“我们的方案为分布式量子计算开辟了一条新的发展道路。” (编译/Rainet)