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近日,中科院物理所发文,介绍了一款由中科院物理所固态量子信息和计算机实验室主任范桁所带领团队研发出来的一款被命名为“庄子”的一维超导量子处理器。这款处理器一共拥有43个排列在对角线上的量子比特,是一款一维布局的超导量子处理器,在对角线两侧还包括控制线和谐振器等。

采用一维布局,实验难度降低

本次发布的这款被命名为“庄子”的超导量子处理器和我们平时所知道的诸如谷歌的“悬铃木”以及中科大的“祖冲之”等超导量子处理器最大的不同就在于这一款超导量子处理器在量子比特方面的布局采用了一维布局的方式,从某种程度上来说,这也算得上是超导量子处理器的另外一种研发方向。

一维布局的超导量子处理器和二维的超导量子处理器相比,最大的优势就是在实验上的难度会大大降低。庄子超导量子处理器是专门被设计用于,从复杂的能带结构当中捕捉一维量子多体系的实质性拓卜特征。因此,一维的布局设计在进行实验的时候能够有效的降低实验难度。

当然,和二维布局的超导量子处理器相比,一维布局也会存在一些不足,例如,因为一维布局的拓卜结构需要大量的开销来改组量子比特,因此在容错预制方面会远远低于二维布局的量子比特处理器。

中国量子芯片发展迅速,量子计算机世界顶尖

量子处理器其实就是量子计算机的处理器,和我们平时所使用的电子处理器和电子芯片有着类似的地位和作用。只不过和我们平时所使用的电子处理器和电子芯片相比,量子处理器和量子芯片所采用的技术是依托于量子理论,衡量量子处理器的性能强弱一般是采用上面所拥有的量子比特数量以及运算速度来评价的。

在智能设备广泛普及,并且已经深入到我们日常生活的点点滴滴当中的时候,芯片的重要性就不言而喻了。各国之所以拿出大量的补贴,帮助本国的芯片企业占据更多的市场,发展出更强劲的核心技术,其根本原因就在于芯片的重要性。

只不过,随着电子芯片的工艺制程逐渐发展,在进入到3nm时代之后,电子芯片的工艺制程想要继续突破,获得能效更出色的芯片也变得越来越困难,摩尔定律似乎已经逐渐走到了尽头。在这种情况之下,研究量子芯片和光子芯片的国家和实验室数量也就越来越多。很多人都认为,在未来量子芯片、量子处理器、量子计算机将会替代目前的电子芯片、电子处理器和电子计算机成为主流。