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超低溫與粒子研究成果迭出 量子計(jì)算機(jī)開發(fā)獲重要突破
發(fā)布時(shí)間：2023-01-04 09:34:28
文章來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
超低溫與粒子研究成果迭出量子計(jì)算機(jī)開發(fā)獲重要突破
(資料圖)
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者天野弘領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組成功對(duì)深紫外激光二極管（波長(zhǎng)低至UV-C區(qū)）進(jìn)行了世界上第一個(gè)室溫連續(xù)波激光發(fā)射，代表這項(xiàng)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(gè)由準(zhǔn)粒子構(gòu)成的玻色—愛因斯坦凝聚態(tài)（BEC），這一成果將對(duì)包括量子計(jì)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(jì)算系統(tǒng)內(nèi)演示了糾錯(cuò)，向大規(guī)模量子計(jì)算邁出了重要一步，也為實(shí)現(xiàn)實(shí)用型量子計(jì)算機(jī)奠定了基礎(chǔ)。日本國(guó)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(gè)冷卻到接近絕對(duì)零度（-273.15℃，是所有原子停止運(yùn)動(dòng)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(wàn)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(yùn)行時(shí)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(jì)算機(jī)硬件，突破目前正在開發(fā)的超導(dǎo)和離子阱量子計(jì)算機(jī)的限制。橫濱國(guó)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(jìn)展是朝著更大規(guī)模量子計(jì)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(gè)國(guó)際研究小組利用重離子加速器，生成了過(guò)剩中子數(shù)達(dá)16個(gè)的新同位素——鈉39，確認(rèn)了鈉同位素束縛中子數(shù)的限值。
日美科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室將鐿原子冷卻到絕對(duì)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?cè)斐龅睦鋮s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(guó)立聚變科學(xué)研究所與美國(guó)威斯康星大學(xué)合作的研究團(tuán)隊(duì)，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(shí)，湍流的運(yùn)動(dòng)速度比熱量快。這種湍流的特征使預(yù)測(cè)等離子體溫度的變化成為可能，對(duì)其觀測(cè)或?qū)?dǎo)致未來(lái)開發(fā)出一種實(shí)時(shí)控制等離子體溫度的方法。
大阪大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在日本量子科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu)用超強(qiáng)J-KAREN激光照射世界上最薄、最強(qiáng)的石墨烯靶材，從而實(shí)現(xiàn)了直接高能離子加速，開啟了激光驅(qū)動(dòng)離子加速的新機(jī)制。
日本科學(xué)家在開發(fā)容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)方面取得重要突破。他們驗(yàn)證了硅雙量子位門保真度，超越了容錯(cuò)計(jì)算機(jī)的閾值（99%）。日本理化學(xué)研究所研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了雙電子量子位，實(shí)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(jì)算機(jī)
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