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據新一期《天然·通訊》雜志報導，美國麻省理工學院團隊展現的全新超導電路設計，有望使量子處理器速度進步10倍。這是量子體系中迄今為止所能完結的最強非線性光物質耦合，此舉可讓未來的量子核算機運轉更快、更安穩，并向實用化跨進一步。
量子核算機潛力巨大，未來能快速模仿新材料，或許極大進步人工智能的學習功率。但是，這些使用完結的條件是量子核算機能以極快速度完結雜亂運算，一起敏捷讀出核算成果。而這一丈量進程的功率，即讀取功率，取決于光子與人工原子（量子核算機中常用于存儲信息的物質單元）之間的耦合強度。
此次團隊選用的超導電路設計，其非線性光物質耦合強度比之前演示的高出一個數量級，朝著完結可在幾納秒內完結的量子運算和讀取邁出了要害一步。
團隊在2019年開端研制一種專門的光子探測器，以增強量子信息處理才能。其間他們發明晰一種名為“四重量耦合器”的新式量子耦合器。這個設備像是一個“翻譯器”，能促進量子比特之間高效交流信息。其作業原理是：當人們向耦合器注入電流時，它能增強量子比特和光信號之間的相互作用，發生十分強的非線性耦合。簡而言之，便是讓光和物質之間的“對話”愈加高效、精準。
在試驗中，團隊將這種耦合器連接到芯片上的兩個超導量子比特，其間一個量子比特轉變為諧振器，相當于一個讀取器，用來檢丈量子比特的狀況。另一個被當作人工原子，用來存儲量子信息，其間信息以光子方式傳輸。當微波光照射到這個體系上時，諧振器會依據量子比特是“0”仍是“1”而發生頻率改變。研討人員經過監測這種改變就能判別比特的狀況。
成果，四重量耦合器在量子比特和諧振器之間發生的非線性光物質耦合強度，比之前完結的強度高出一個數量級。這不只加快了讀取速度，還減少了差錯，使得量子比特能在壽數內完結更屢次核算與糾錯操作。
從長遠來看，這項研討有助于科學家構建容錯量子核算機，這關于實踐的、大規模的量子核算至關重要。
（原標題為《超導電路新設計有望提高量子處理器速度》）。
