更快速的读取量子存储器的方法

量子计算机长期以来承诺的潜在计算革命是基于他们称为叠加的奇怪属性。也就是说,量子比特可以同时采用逻辑状态0和1,在它们之间的任何值之上。通过掌握整个量子存储器的叠加,量子计算机可以快速解决因使用简单0和1的常规计算机需要太多计算时间的问题。

然而,量子比特是敏感的,并且目前一次保持量子信息不到一毫秒,即使在比月亮的阴暗温度更冷的温度下保持冷冻。要提取任何有用的信息,从量子位读取信息的方法必须花费尽可能少的时间,从而尽可能少地出错。

阿尔托大学的博士生Joni Ikonen开发了一种新方法来帮助实现这一目标。到目前为止,用于从量子位读取信息的方法是将短微波脉冲施加到包含量子位的超导电路,然后测量反射的微波。在300纳秒之后,可以从反射信号的行为推导出量子位的状态。

新方法同时将额外的微波脉冲应用于量子位本身,以及附加到量子位的电路。通过使用两个脉冲代替一个脉冲,Aalto的团队能够使反射脉冲显示量子位状态比仅应用单个脉冲时快得多。

文字说明:两个量子态,这里用红色和蓝色箭头表示,分离得更快,当系统用两个微波脉冲时可以更快地读取

“我们在第一次实验中能够在300纳秒内完成读数,但我们认为低于100纳秒即将到来,”Joni Ikonen说。

通过提高从量子比特中检索到的信息的速度和准确性,科学家们可以更接近实现有用量子计算的前景。

'这是一个令人惊讶的结果,让滑动的量子比特井井有条。我希望它将有助于社区在未来实现量子至上和纠错,这是一条具有实用价值的量子计算机之路,“Möttönen博士说,他与Jan Goetz博士共同监督这项工作。