研究人员开发用于扩展量子计算机的关键组件

来自悉尼大学和微软的一组研究人员与美国斯坦福大学合作，将缩小量子计算机所需的关键组件小型化。

这构成了拓扑绝缘体的第一个实际应用。去年，这些材料的理论工作被授予诺贝尔物理学奖。

拓扑绝缘体在其内部充当绝缘体，但也具有包含导电状态的表面，这意味着电子只能在其表面上移动。

许多科学家认为这些材料对于实现量子系统和经典系统之间的相互作

到目前为止，开发量子计算机的一个关键障碍是普通循环器的大小阻碍了它们在芯片上的大量使用。

悉尼团队的贡献是使用拓扑绝缘体来减缓材料中的光速，从而将循环器的尺寸减小1000倍。这种新设备被称为“微波循环器”。

“这种紧凑的循环器可以在各种量子硬件平台上实现，无论使用何种特定的量子系统，”该研究的主要作者，博士候选人Alice Mahoney说。

悉尼团队负责人David Reilly教授表示，对量子计算的研究也推动了电子和纳米科学相关领域的重大发现。

“这不仅仅是量子比特，量子机器的基本构建模块。建立大型量子计算机也需要经典计算和设备工程的革命，“赖利说。

原因是我们目前无法使用传统技术处理大量量子比特。为实现这一目标，工程师必须在量子经典接口上开发一系列新设备和方法。

虽然实际的量子计算机还有不少于几年的时间，但一旦实现，科学家们希望将它们用于进行极其复杂的计算，这些计算可能应用于化学，药物设计，气候和经济建模以及密码学等领域。 。