新南威尔士大学专家解读量子计算发展之路

新南威尔士大学 (UNSW) 量子工程教授 Andrea Murillo 表示，量子计算有望彻底改变技术，但构建量子计算仍然是一项复杂的挑战。

截至2024年 澳大利亚研究委员会 (ARC) Murillo 是 ARC 量子计算和通信技术卓越中心的获奖研究员兼项目总监，他认为量子计算正处于关键时刻。

“要构建量子计算机，你仍然需要以二进制形式（零和一）对信息进行编码，就像经典计算机一样。” 他说 莫雷洛（Morello）描述了现代量子计算如何从根本上反映其经典对应物。

他解释说：“对于量子计算机，你首先必须决定用零和一编码什么物理对象 – 但在这种情况下，你希望它们是量子系统，其中零和一由量子态表示找到这种量子态的最自然的地方是在纳米尺度的原子世界中。

量子自旋物理学专家莫雷洛解释说，虽然经典计算机依靠晶体管在二进制状态之间切换，但量子计算机使用量子位或量子位。

这些量子位可以同时存在于多种状态——这一特性被称为叠加——使得量子计算机能够比经典系统处理更多的信息。

“量子位不仅仅是零或一；莫雷洛指出，它们可以同时存在。

“如果我采用两个量子位，我可以将它们置于既不是零也不是一的状态，而是彼此相反的状态，这称为纠缠态。

Morello 的团队与澳大利亚研究人员合作，于 2010 年取得了重大突破，首次在硅上展示了量子计算技术。

通过将磷原子植入硅芯片中，他们成功地利用与原子结合的电子自旋编码量子信息。

尽管取得了这些进展，莫雷洛承认，构建一台能够解决实际问题的功能量子计算机将需要大量资源。

他说：“开发将花费数十亿美元。”他强调，从学术研究到工业应用的转变是量子计算发展的下一步。

莫雷洛还强调了使用硅基量子系统的重要性，这一策略受益于数十年的半导体发展。