首个机械量子比特问世，量子计算进入“蒸汽朋克”时代

IT之家11 月 16 日消息，科技媒体 science 于 11 月 14 日发布博文，表示随着首个机械量子比特（Mechanical Qubit）的问世，量子计算进入“蒸汽朋克”时代。

来自瑞士联邦理工学院的研究团队成功利用微小的机械装置，制造出可工作的量子比特，首次成功制造出这一新型量子比特。

这一突破不仅挑战了长期以来认为机械系统无法制造量子比特的观点，还为未来的量子计算和量子力学与引力的交互研究开辟了新的可能性。

因其设计和功能让人联想到早期机械计算机的概念，因此团队认为这一创新标志着量子计算进入了一个新的“蒸汽朋克”时代。

量子比特简介

量子比特是量子计算的基本单位，能够处于 0、1 或两者的叠加状态。当前主流的量子比特多由超导电路、离子或光子等构成。

新的研究表明，微小的机械振荡器同样可以作为量子比特，研究团队结合机械振荡器与超导量子比特，成功实现控制量子态。

关键挑战

在制造机械量子比特的过程中，研究者们面临了两个主要挑战：

• 首先，必须让设备尽可能静止，以克服量子不确定性。

• 其次，机械振荡器的能量状态均匀分布，难以独立控制所需的两个状态。

团队通过设计一个混合系统，研究团队成功实现了能量状态的不均匀分布，从而克服了这一障碍。

未来的应用前景

尽管新型机械量子比特的保真度仅为 60%，远低于目前最佳量子比特的 99% 以上，但其在探测引力等其他量子比特无法感知的力量方面展现出潜力。

研究团队计划进一步探索两个机械量子比特之间的逻辑运算，这可能标志着机械开关在量子计算中的小规模回归。

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