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超低溫與粒子研究成果迭出 量子計算機開發(fā)獲重要突破
發(fā)布時間:2023-01-04 09:34:28 文章來源:科技日報
超低溫與粒子研究成果迭出量子計算機開發(fā)獲重要突破


(資料圖)

諾貝爾物理學(xué)獎獲得者天野弘領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組成功對深紫外激光二極管(波長低至UV-C區(qū))進行了世界上第一個室溫連續(xù)波激光發(fā)射,代表這項技術(shù)朝著廣泛應(yīng)用邁出了關(guān)鍵一步。

日本科學(xué)家創(chuàng)造出了首個由準粒子構(gòu)成的玻色—愛因斯坦凝聚態(tài)(BEC),這一成果將對包括量子計算在內(nèi)的量子技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。日本理化學(xué)研究所科學(xué)家首次在基于硅的三量子位量子計算系統(tǒng)內(nèi)演示了糾錯,向大規(guī)模量子計算邁出了重要一步,也為實現(xiàn)實用型量子計算機奠定了基礎(chǔ)。日本國立自然科學(xué)研究院分子科學(xué)研究所(IMS)科學(xué)家使用光鑷捕獲兩個冷卻到接近絕對零度(-273.15℃,是所有原子停止運動的假設(shè)溫度)且僅相隔一微米的原子,然后用僅發(fā)光10皮秒(1皮秒為萬億分之一秒)的特殊激光束操縱原子,成功執(zhí)行了世界上最快的雙量子位門,其運行時間僅為6.5納秒(1納秒為十億分之一秒)。該成果有望催生全新的量子計算機硬件,突破目前正在開發(fā)的超導(dǎo)和離子阱量子計算機的限制。橫濱國立大學(xué)研究人員找到了一種可精確控制量子比特方法,這一進展是朝著更大規(guī)模量子計算邁出的一步。

日本理化學(xué)研究所和東京工業(yè)大學(xué)參與的一個國際研究小組利用重離子加速器,生成了過剩中子數(shù)達16個的新同位素——鈉39,確認了鈉同位素束縛中子數(shù)的限值。

日美科學(xué)家在實驗室將鐿原子冷卻到絕對零度之上十億分之一攝氏度,這一溫度甚至比最深的深空還要冷,他們造出的冷卻物質(zhì)甚至比太空中已知最冷的區(qū)域——旋鏢星云還要冷。

日本國立聚變科學(xué)研究所與美國威斯康星大學(xué)合作的研究團隊,首次在世界上發(fā)現(xiàn)了大型螺旋裝置中等離子體在熱量逸出時,湍流的運動速度比熱量快。這種湍流的特征使預(yù)測等離子體溫度的變化成為可能,對其觀測或?qū)?dǎo)致未來開發(fā)出一種實時控制等離子體溫度的方法。

大阪大學(xué)研究團隊在日本量子科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)機構(gòu)用超強J-KAREN激光照射世界上最薄、最強的石墨烯靶材,從而實現(xiàn)了直接高能離子加速,開啟了激光驅(qū)動離子加速的新機制。

日本科學(xué)家在開發(fā)容錯量子計算機方面取得重要突破。他們驗證了硅雙量子位門保真度,超越了容錯計算機的閾值(99%)。日本理化學(xué)研究所研究團隊創(chuàng)建了雙電子量子位,實現(xiàn)了99.8%的單量子位保真度和99.5%的雙量子位保真度。研究結(jié)果首次使自旋量子位在通用量子控制性能方面與超導(dǎo)電路和離子陷阱相抗衡。

關(guān)鍵詞: 量子計算機 研究成果

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