写于 2017-09-09 02:34:28| 金沙平台| 总汇

光网络的图片 - 维也纳玻色子采样计算机的核心部分

根据量子物理定律,光子似乎同时采用不同的路径,如图所示

(版权所有:维也纳大学Philip Walther小组)在一项新发表的研究中,维也纳大学的研究人员详细介绍了量子计算机的新模型,即玻色子采样计算机

与最快的经典机器相比,利用量子世界的独特功能可以显着提高信息处理速度

来自维也纳大学物理系的Philip Walther小组的科学家们成功地为量子计算机 - 玻色子采样计算机 - 建立了一种新的高效资源模型

结果发表在即将出版的着名科学杂志“自然光子学”上

量子计算机通过操纵量子对象来工作,例如,单个光子,电子或原子,以及利用独特的量子特征

量子计算机不仅承诺在各种计算任务中比传统计算机的速度显着提高;它们旨在完成即使是超级计算机也无法处理的任务

尽管近年来量子技术得到了迅速发展,但全尺寸量子计算机的实现仍然非常具有挑战性

虽然架构和量子对象最终将导致传统超级计算机的优异性仍然是一个令人激动的开放性问题,但是当前的实验表明,某些量子对象比其他量子对象更适合于特定的计算任务

光子的计算能力光子的巨大优势 - 一种特殊类型的玻色子 - 在于它们的高移动性

来自维也纳大学的研究小组与耶拿大学(德国)的科学家合作,最近实现了一种所谓的玻色子采样计算机,它精确地利用了光子的这一特征

他们将光子插入复杂的光学网络,在那里它们可以沿着许多不同的路径传播

“根据量子物理定律,光子似乎同时采取了所有可能的路径

这被称为叠加

令人惊讶的是,人们可以相当简单地记录计算结果:一个人测量有多少光子从网络输出中退出,“物理学院的Philip Walther解释道

如何击败超级计算机经典计算机依赖于光学网络的精确描述来计算光子通过该电路的传播

对于几十个光子和仅有一百个输入和输出的光学网络,即使是今天最快的经典超级计算机也无法计算光子的传播

然而,对于玻色子采样计算机来说,这项雄心勃勃的任务是可以实现的

研究人员遇到了这一挑战,并根据麻省理工学院(美国)科学家的理论建议构建了他们的原型

“通过将其结果与量子物理学的预测进行比较,验证玻色子采样计算机的运行至关重要

具有讽刺意味的是,此测试只能在经典计算机上执行

幸运的是,对于足够小的系统,经典计算机仍然能够实现这一目标,正如该出版物的第一作者Max Tillmann指出的那样

因此,研究人员成功地证明了他们对玻色子采样计算机的实现具有很高的精度

这些令人鼓舞的结果可能会导致在不远的将来首次超越经典计算机

出版物:Max Tillmann等人,“Experimental Boson Sampling”,Nature Photonics,2013年5月12日; DOI:10.1038 / NPHOTON.2013.102 PDF研究报告:实验性玻色子取样来源:维也纳大学图片:维也纳大学Philip Walther小组