一種新型量子計算尋址裝置
1. 痛點問題
量子計算機是基于量子力學原理的通用計算設(shè)備,其基礎(chǔ)邏輯單元是遵守量子力學原理的量子比特。基于其并行計算的特性,量子計算機在解決某些特定問題時相對于經(jīng)典計算機具有指數(shù)級的加速,在未來的基礎(chǔ)科學研究、量子通訊及密碼學、人工智能、金融市場模擬、氣候變化預(yù)測、藥物模擬、新材料發(fā)現(xiàn)等需要強大算力的領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。目前國際上已出現(xiàn)眾多的量子計算商業(yè)項目,例如美國的IonQ、霍尼韋爾、谷歌、IBM、亞馬遜、微軟等,以及國內(nèi)的騰訊、阿里巴巴、百度、華為、字節(jié)跳動等公司。
目前有若干種物理平臺有望實現(xiàn)大規(guī)模量子計算,其中離子阱量子計算平臺在衡量量子計算性能的各項指標方面表現(xiàn)優(yōu)異,是最有可能實現(xiàn)量子計算機的平臺之一。應(yīng)用于離子阱量子計算機的量子計算尋址裝置是離子阱量子計算機必不可少的部件。量子計算尋址裝置的功能是利用操控激光對任意空間位置、任意數(shù)量的量子比特的狀態(tài)進行實時操控。
2. 解決方案
本成果的量子計算尋址裝置提出了一種全新的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)量子比特的尋址,該系統(tǒng)采用兩個尋址單元協(xié)同操作以實現(xiàn)一維量子比特尋址操控。而利用多個尋址單元及相應(yīng)的控制手段可實現(xiàn)二維與三維量子比特尋址操控。本發(fā)明增加了尋址操控系統(tǒng)的信道容量,可實現(xiàn)離子型量子計算機內(nèi)任意量子比特進行尋址操控并消除了尋址操控系統(tǒng)引入的誤差;可實現(xiàn)對量子計算機上任意量子比特進行任意比特量子邏輯門操作;可根據(jù)離子量子比特在空間分布及量子態(tài)來優(yōu)化尋址系統(tǒng)并動態(tài)反饋,可靈活實現(xiàn)復雜的量子算法及量子糾錯。
合作需求
尋求量子計算方向的企業(yè)開展業(yè)務(wù)合作。
清華大學
2021-11-26