免费开放的量子计算机QSCOUT现已投入使用 任何人均可发邮件申请

2021年03月20日 15:05 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

美国能源部的一个新的量子计算开放用户试验台下班更耐用已经准备好向公众开放。最近,来自印第安纳大学的科学家成为第一个开始使用桑迪亚国家实验室的量子科学计算开放用户测试床(QSCOUT)的团队。量子计算机将在未来几十年内成为主要的技术驱动力。但要达到这个目标,科学家需要用量子机进行实验,而大学或公司拥有的量子机相对较少。

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现在,科学家们可以使用Sandia的QSCOUT进行研究,这些研究在他们的母体机构可能不可能,而没有使用商业试验台的成本或限制。

"QSCOUT满足了量子界的需求,它为用户提供了研究机器本身的控制权,而这些控制权在商业量子计算系统中还不具备。它也让理论家和科学家们免去了建造自己的机器的麻烦。桑迪亚物理学家、QSCOUT的负责人Susan Clark说:"我们希望获得对量子性能和架构的新见解,以及解决需要量子计算的问题。"。

她说,新的试验台在三个方面是一个罕见的机器:第一,作为一个免费、开放访问的试验台;第二,作为一个用陷落离子技术制造的试验台;第三,作为一个平台,让用户对他们的研究有不寻常的控制权。

上个月,桑迪亚开始为印第安纳大学的科学家运行该试验台的第一个用户实验。来自IBM、橡树岭国家实验室、新墨西哥大学和加州大学伯克利分校的研究人员也被选中,即将开始实验。他们的项目从测试基准技术到开发算法,有朝一日可以解决对普通计算机来说过于复杂的化学问题。

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有兴趣使用量子科学计算开放用户测试床的研究人员被邀请通过电子邮件 [email protected] 注册通知。桑迪亚预计将在春季选择下一轮项目,但可能会有变化。

现在,Sandia正准备接受更多的研究提案。任何人都可以提交使用QSCOUT的提案,而且计算时间是免费的,这要归功于能源部科学办公室高级科学计算研究计划的资助。下一批项目预计将在春季选出。

除了提供一个特殊的研究机会之外,QSCOUT还有一个罕见的试验台设计。大多数商业试验台使用的技术称为超导电路。这种机器需要保持在超低的温度下,使得它们的建造和运行成本很高。但桑迪亚的试验台使用的是所谓的离子阱来代替。这意味着桑迪亚的试验台可以在更高的温度下运行。捕获的离子还能产生比电路更清晰的信号,并能更长时间地保持信息,使科学家能够进行不同类型的实验,并比较两个平台。

被捕获的离子被保存在QSCOUT内部一个所谓的 "芯片上的陷阱"中,这是一个扁平的蝴蝶结形状的装置,大约2厘米(0.8英寸)长,覆盖在半导体芯片上。镱元素的三个带电原子通过无线电波和电场悬浮在装置中心的发线通道上方。激光器将每个离子中的信息编码为一个qubit,与传统计算机中的一个比特相当,以进行计算。

桑迪亚计划在未来三年内将该系统从3个qubit扩展到32个qubit,这样科学家就可以进行更复杂的测试。

QSCOUT是位于桑迪亚的微系统工程、科学和应用综合体,该综合体还为国家的核储备生产微电子产品。

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