经典计算机使用二进制的“开或关”开关来对信息位执行一系列计算,而量子计算机使用数学上复杂的可能性分布,即量子比特,通常用不带电粒子(如带电原子)的简单特征来表示。
为了使这一过程成为现实,数百甚至数千个这样的粒子需要以一种有限的方式将它们尚未确定的状态彼此纠缠在一起,而没有侵入性的物体将它们自己的可能性编织在一起,从而扰乱计算。
将现有技术扩展到这个水平的障碍是复杂的,这些障碍需要纠错过程或屏蔽来保持微妙的量子态足够长的时间,以便对它们进行测量。
另一种解决方案是通过网络连接多个较小的处理器来创建一种量子超级计算机。虽然量子信息可以以光波的形式传输,但它的状态可能在传输过程中被不可逆地破坏,这使得它成为一个不切实际的选择。
传送需要用老式的方式接收测量数据 —— 通过可靠的二进制数据。一旦发送,接收端的操作可以调整自己的纠缠粒子,直到它看起来像原来的粒子。
在牛津大学的实验中,传送自旋态的最重要的量子模糊与原始的匹配度为86%,足以作为一个简单操作的逻辑门,称为格罗弗算法(Grover’s algorithm),该算法在两个量子处理器上以71%的效率成功完成。
“通过使用光子链路连接模块,我们的系统获得了宝贵的灵活性,允许模块升级或交换,而不会破坏整个体系结构,”杜格尔·梅因说。
有了重组量子网络的选择,可以使这种技术的应用多样化,将计算机网络重新定位为可以在最基本的层面上测量和测试物理的工具。
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