新型温度计可以加速量子计算机开发

芯片上的新量子温度计,在前景中。根据Chalmers研究人员,这是世界上最快,最敏感的温度计,用于测量Millikelvin Scale的波导的冷端。
学分:Claudia Castillo Moreno / Chalmers理工大学

Chalmers Technology大学研究人员,瑞典哥德堡,制定了一种新型的温度计,可以简单并在量子计算期间能够以极高的准确度来测量温度。

突破提供了一种用于量子计算的基准测试工具,用于大量值 - 并在令人兴奋的令人兴奋的Quantum热力学领域进行实验。

量子计算机中的一个关键部件是同轴电缆和波导结构,该结构引导波形,并充当量子处理器之间的重要连接,以及控制它的经典电子。微波脉冲沿着波导行进到量子处理器,并沿途冷却至极低的温度。波导还衰减并滤除脉冲,使极性敏感的量子计算机能够使用稳定的量子状态。

为了最大限度地控制这种机制,研究人员需要确保这些波导由于电子的热运动在它们发送的脉冲顶部而导致的噪音。换句话说,它们必须测量微波波导的冷端处的电磁场的温度,控制脉冲被传送到计算机的QUBITS的点。在尽可能低的温度下工作最大限度地减少了引入QUBITS中误差的风险。

到目前为止,研究人员只能间接测量该温度,延迟相对较大。现在,通过Chalmers研究人员的新型温度计,可以直接在波导的接收端测量非常低的温度 - 非常准确地和极高的时间分辨率。

“我们的温度计是超导电路,直接连接到正在测量的波导的末端。Simone Gasparinetti,Chalmers Technoloation大学课程实验室助理教授Simone Gasparinetti,这是世界上最快和最敏感的温度计的最快和最敏感的温度计。

用于测量量子计算机性能很重要

WALLENBERG CENTER的研究人员WACQT,基于超导电路 - 基于超导电路的Quallum Computer - 至少有100个功能良好的Qubits,对2030年进行正确的计算。它需要靠近绝对的处理器工作温度。零,理想情况下至10 millikelvin。新的温度计为研究人员提供了一个重要的工具,用于测量其系统的良好以及存在的缺点 - 能够改进技术的必要步骤,实现目标。

“一定的温度对应于给定数量的热光子,并且该数量随温度指数降低。如果我们成功降低了波导会议的温度,其中波导将量子位为10毫克,如果我们的额外夸张的误差风险会减少“,每次德尔科特教授,Chalmers理工大学,Chalmers理工大学,和Wacqt的领导者。

对于需要能够保证其组件质量的供应商也是必要的,精确的温度测量,例如用于处理向量子状态的信号的电缆。

量子热力学领域的新机遇

Quantum机械现象,如叠加,纠缠和干式静力,这意味着不仅是未来计算,而且潜在地也是热力学的革命。在纳米尺度在纳米级工作时,热力学定律可能会在某种程度上变化,这可能会被利用,以产生更强大的发动机,更快充电的电池等等。

“15 - 20年来,人们研究了量子现象的热力学定律如何通过量子现象进行修改,但最近开始他自己的研究组和计划的Simone Gasparinetti对真正的量子优势的搜索仍然是开放的”。用新的实验贡献这一搜索。

例如,新的温度计可以从用作量子热发动机或冰箱的电路测量热微波的散射。

“制定经典热力学的标准温度计是基础。我们希望将来,我们的温度计将被视为发展量子热力学的关键“,Marco Scigliuzzo,Chalmers技术大学的博士生博士生,博士生。

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在科学文章中阅读更多物理评论X.
在量子制度中传播微波的主要温度
https://期刊。APS。组织/PRX /抽象的/10。1103 /physrevx。10。041054

更多关于:主要温度计如何工作

新颖的温度计概念依赖于来自在共振驱动的量子发射器之间的相干和非相干散射之间的相互作用。发射器强烈地连接到正在测试的波导的末端。波导中的热光子导致相干散射信号中的可测量下降,其连续地记录。以这种方式,可以读取微波波导的传播模式中的光子的数量 - 这对应于温度。Chalmers研究人员的实施,它使用在Gigahertz频率下操作的超导电路,提供简单性,大带宽,高灵敏度和可忽略不计的功耗。

更多关于:瓦伦贝格量子技术中心

WACQT瓦伦贝格中心WACQT,是一个12年的研究中心,旨在将瑞典带到量子技术的最前沿。主要项目是开发一个先进的量子计算机。WACQT由Chalmers Technoliby大学协调,并在燕顿大学康德尔姆大学康德大学和哥德堡大学拥有皇家理工学院的活动。

http:// www。WACQT。SE /

媒体联系人

Christian Borg.
查尔摩工业大学

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