完全意義上的量子計(jì)算機(jī)也許比預(yù)期中的來得更早。據(jù)外媒報(bào)道，澳大利亞格里菲斯大學(xué)和昆士蘭大學(xué)的科學(xué)研究者周一表示，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了歷史上首個(gè)可以簡化創(chuàng)造量子“Fredkin邏輯控制門”的方法。目前，他們的研究成果已經(jīng)發(fā)表在科學(xué)雜志《Science Advances》上。 

格里菲斯大學(xué)中心量子動(dòng)力學(xué)教授Raj Patel解釋稱， 量子計(jì)算機(jī)的工作原理和普通的計(jì)算機(jī)一樣，包括編程中的邏輯門傳動(dòng)鏈。然而，量子計(jì)算機(jī)還包含量子邏輯門，用于反復(fù)利用量子現(xiàn)象。Patel教授打了個(gè)比方說，這就像用很多小磚塊來建造一面巨大的墻，大規(guī)模的量子電路則需要用到很多的邏輯門，如果用較大的磚塊來建造，那么同樣大的墻需要的磚塊數(shù)量就會(huì)少很多。通過簡化復(fù)雜的量子操作，那么開發(fā)一個(gè)量子電路所需要的邏輯門就越少，因此，科學(xué)家就能更容易地創(chuàng)造一個(gè)量子計(jì)算機(jī)。

據(jù)介紹，Patel和他的團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中使用了一種被稱為“Fredkin控制門”的特殊類型量子邏輯門。該邏輯門工作原理是，兩個(gè)量子點(diǎn)（Quibits）可以基于第三個(gè)量子點(diǎn)的值而進(jìn)行互換。帕特爾的實(shí)驗(yàn)演示了如何利用光子和非小型邏輯門以一種更加直接的方式打造大規(guī)模量子電路。

“Fredkin邏輯控制門也可以被用來直接比較兩組量子點(diǎn)，以判定它們是否相同?！眮碜岳ナ刻m大學(xué)的聯(lián)合研究人員蒂莫西·拉爾夫（Timothy Ralph）表示，“這使得這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不僅僅在計(jì)算領(lǐng)域有用，在一些以比較兩組字符是否相同的量子通信協(xié)議上也能提供安全的基礎(chǔ)保障?！?/p>

量子計(jì)算機(jī)的性能通常被認(rèn)為可以比現(xiàn)今傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快上幾個(gè)數(shù)量級(jí)。自1980年代有了相關(guān)概念以來，計(jì)算機(jī)專家和物理學(xué)家們就將量子計(jì)算機(jī)設(shè)為了其終極目標(biāo)。然而，由于量子點(diǎn)具有天然的不穩(wěn)定性，迄今人類在該領(lǐng)域仍未能有較大突破。

本月初，《科學(xué)》雜志最新發(fā)表的一篇論文顯示，量子計(jì)算機(jī)有史以來第一次以可擴(kuò)展的方式，實(shí)現(xiàn)了Shor算法。

據(jù)外媒Engadget報(bào)道，MIT和 Innsbruck大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家組裝了一臺(tái)5量子比特的量子計(jì)算機(jī)，它將能夠用Shor算法完成對(duì)數(shù)字15的質(zhì)因數(shù)分解。他們研發(fā)了一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)原型，然后使用一系列離子，借助激光脈沖來在4個(gè)量子比特上執(zhí)行Shor算法，令其分解數(shù)字，第5個(gè)量子比特則用于儲(chǔ)存和輸出結(jié)果。目前的結(jié)果是，這臺(tái)計(jì)算機(jī)不僅能夠比現(xiàn)有量子系統(tǒng)更高效地計(jì)算出方案，而且區(qū)間縮放相對(duì)容易。

這對(duì)于建立量子計(jì)算機(jī)和研究新的量子計(jì)算機(jī)算法，是一個(gè)非常大的動(dòng)力。

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見轉(zhuǎn)載須知。