【博科园-科学科普（关注“博科园”看更多）】牛津大学(Oxford University)的研究人员为“逻辑门”设定了一个新的速度记录，它构成了量子计算的基石——这一技术可以改变我们处理信息的方式。量子计算机，根据量子物理定律，有可能使今天的经典计算机的处理能力相形见绌。牛津大学的研究小组正在使用一种技术来开发它的计算机，在这种技术中，逻辑门将两个带电的原子——包含量子比特的信息，或量子位——置于量子纠缠态中。被爱因斯坦描述为“幽灵”，纠缠是量子技术的核心，意味着两个原子的性质是相互联系的，即使是相隔很远的距离。
图片版权：CC0 Public Domain
这项研究由来自工程和物理科学研究委员会(EPSRC)资助的由牛津大学领导的网络量子信息技术中心(NQIT)进行，该研究报告发表在《自然》杂志上。这项研究建立在之前的研究基础上，该团队由大卫·卢卡斯教授和牛津大学物理系教授安德鲁·史丹恩教授领导，他们通过量子计算的理论模型达到了精确的逻辑门，达到了精确的世界记录。论文的主要作者是牛津大学的博士生维拉·谢弗，以及牛津莫德林学院的研究员克里斯·巴兰斯博士。维拉·谢弗说：量子计算将非常适合于一些任务，比如分解大量的数据，或者模拟分子间的复杂反应，以帮助药物开发。
我们小组之前的工作产生了具有破纪录精度的量子逻辑门。然后我们开始增加这些门的速度而不影响它们的准确性，这很棘手。在闸门运行过程中，被捕获的离子就像一个钟摆一样移动，但是当这个过程加速时，它们就会对一些导致错误的因素变得敏感。利用技术,精确形状离子,门上的力性能变得健壮的这些因素,我们可以增加20到60倍的速度比之前最好长盖茨- 1.6微秒，精度为99.8%。现在已经制造出了最高的保真度和最快的门，达到了我们的大门原则上足够满足量子计算的程度。下一步是用实际的方法考虑它，并努力扩大我们的系统，创造一个可行的量子计算机。
卢卡斯教授说：Trapped-ion qubits长期以来一直是量子计算领域中精确度的试金石，而且它还有一个很好的特性，即它们可以很自然地为网络应用提供光子。但一个缺点是，基本的纠缠操作总是很慢。在我们最新的实验中，我们能够在短至480纳秒的时间内产生纠缠，这表明逻辑速度并不一定要受到离子“摆”运动的自然时间尺度的限制。
知识：科学无国界，博科园-科学科普
参考：Nature
内容：经“博科园”判定符合今主流科学
来自：牛津大学
编译：光量子
审校：博科园
解答：本文知识疑问可于评论区留言
传播：博科园
