隨著對更好的量子計(jì)算的推動(dòng)不斷升溫，研究人員希望通過
量子傳感器、算法和量子比特的發(fā)展來解決這些問題。
zui近，量子研究達(dá)到了新的高度。無論是德國的倡議、量子互聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)，還是光子芯片，這個(gè)領(lǐng)域都在蓬勃發(fā)展。
推動(dòng)量子技術(shù)是一項(xiàng)全球性的努力，許多國家投入了大量資金?€?
推動(dòng)量子技術(shù)是一項(xiàng)全球性的努力，許多國家投入了大量資金。圖片由Qureca 提供
隨著zui近對量子計(jì)算和相關(guān)技術(shù)的研究為推進(jìn)量子領(lǐng)域帶來了三種創(chuàng)新的潛在方法，這一勢頭不斷發(fā)展。
這些發(fā)展包括克服重大的量子計(jì)算挑戰(zhàn)，創(chuàng)建用于檢測暗物質(zhì)粒子的候選量子傳感器，以及開發(fā)在經(jīng)典半導(dǎo)體硬件上運(yùn)行量子軟件的平臺。
本文將深入探討每一個(gè)，看看有什么新東西和未來可能會發(fā)生什么。
關(guān)鍵量子計(jì)算問題的解決方案
要涵蓋的di一個(gè)研究領(lǐng)域試圖回答量子計(jì)算的主要挑戰(zhàn)之一。
挑戰(zhàn)在于，要使量子計(jì)算機(jī)具有任何實(shí)際應(yīng)用，它bi須使用數(shù)千（如果不是數(shù)百萬）量子位來運(yùn)行。目前的量子計(jì)算機(jī)還沒有做到這一點(diǎn)：量子計(jì)算的zui大挑戰(zhàn)之一是控制大量量子位，而不必使用大量的布線和電能。
以這種方式控制數(shù)百萬個(gè)量子位幾乎是不可能的，因?yàn)榭臻gxian制加上高電流消耗的散熱將導(dǎo)致溫度升高。這些溫度可能使在應(yīng)該接近絕dui零的環(huán)境中獲得可靠的量子位讀數(shù)變得不可能（為了在沒有干擾的情況下正常運(yùn)行，當(dāng)前的量子計(jì)算機(jī)技術(shù)需要毫開爾文的溫度才能運(yùn)行）。
提議的解決方案來自悉尼新南威爾士大學(xué)的工程師。這些研究人員開發(fā)了一種可能的方法，該方法涉及使用晶體材料組件同時(shí)磁性控制多個(gè)量子位。
所討論的組件稱為介電諧振器，它能夠?qū)⑽⒉l率磁控場均勻地聚焦到量子位系統(tǒng)中。這種一致性意味著僅使用一個(gè)元素就可以同時(shí)控制數(shù)百萬個(gè)量子位。
然而，這個(gè)解決方案不僅僅是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的努力。這是由Jarryd Pla jiao授（負(fù)責(zé)相關(guān)創(chuàng)新）領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì) 和Andrew Dzurak jiao授（他過去曾使用硅制造技術(shù)開發(fā)過量子芯片）領(lǐng)導(dǎo)的 團(tuán)隊(duì)的共同努力。
盡管量子計(jì)算機(jī)仍面臨許多工程挑戰(zhàn)，但開發(fā)一種僅用一個(gè)組件統(tǒng)一控制數(shù)百萬個(gè)量子位的方法可能是將量子處理器提升到新水平的寶貴一步。
下一個(gè)研究領(lǐng)域希望創(chuàng)造一種新型的量子傳感器。
用于探測暗物質(zhì)的量子傳感器
暗物質(zhì) 是一個(gè)籠統(tǒng)的術(shù)語，用于描述宇宙中尚未被發(fā)現(xiàn)或科學(xué)證明的假設(shè)粒子，盡管天體物理學(xué)觀察和無法解釋的引力效應(yīng)暗示了它們的存在。物理學(xué)家一直試圖通過多種不同的科學(xué)方法直接探測暗物質(zhì)以證明其存在并了解其成分。
為了響應(yīng)物理學(xué)家的號召，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 ( NIST ) 的研究人員正在通過開發(fā)一種用于測量特定電場的量子離子阱傳感器來接近這一目標(biāo)。所討論的
傳感器是基于晶體的，由 150 個(gè)鈹離子制成，形成一個(gè)被困在磁場中的二維結(jié)構(gòu)。
23.jpeg
John Bollinger（左）和 Matt Affolter（右）使用量子傳感器。圖片由R. Jacobson/NIST 提供
NIST 物理學(xué)家假設(shè)該傳感器可以檢測理論上的亞原子粒子，例如軸子和暗光子，它們可能是暗物質(zhì)成分。
它將通過測量晶體離子結(jié)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)來檢測這些假設(shè)粒子的弱電場，特別是在它們的自旋中，這是一種描述粒子內(nèi)在角動(dòng)量的量子特性。
這種傳感器可以證明是一項(xiàng)有吸引力的技術(shù)，因?yàn)樗褂妙愃朴陔x子阱量子計(jì)算機(jī)的原理，這意味著這項(xiàng)研究可以從量子計(jì)算領(lǐng)域的進(jìn)步中受益。然而，更重要的是量子芯片也可以從開發(fā)這些類型傳感器的改進(jìn)中受益。
目前，任何暗物質(zhì)粒子證據(jù)的有用性和實(shí)用性都未知；然而，該項(xiàng)目背后的研究人員認(rèn)為，通過一些改進(jìn)，該實(shí)驗(yàn)可以成為探測和理解宇宙中無法解釋和無法解釋的物質(zhì)的基本資源。
從這里開始，讓我們現(xiàn)在深入研究努力在量子計(jì)算中掀起波瀾的zui后一項(xiàng)研究。
在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上運(yùn)行量子軟件
量子計(jì)算機(jī)是一項(xiàng)重要的未來技術(shù)，因?yàn)樗鼈冇?jì)算復(fù)雜數(shù)學(xué)問題的速度比普通計(jì)算機(jī)快幾個(gè)數(shù)量級。然而，量子處理器仍然面臨的明顯物理xian制和困難正在引導(dǎo)研究人員進(jìn)入多個(gè)不同的方向來克服這些挑戰(zhàn)。
一個(gè)有趣的方法 是不使用量子芯片，而是在經(jīng)典半導(dǎo)體計(jì)算機(jī)中模擬量子算法。EPFL jiao授 Giuseppe Carleo和Matija Medvidovi?（哥倫比亞大學(xué)和熨斗研究所的研究生）正試圖讓量子計(jì)算更接近現(xiàn)實(shí)。
該軟件被稱為量子近似優(yōu)化算法，簡稱QAOA，它用于通過從一組可能的解決方案中挑選zui佳解決方案來解決數(shù)學(xué)優(yōu)化問題。
由于量子計(jì)算機(jī)的性質(zhì)，與在半導(dǎo)體處理器上運(yùn)行的算法相比，這種類型的量子算法理論上能夠在幾秒鐘內(nèi)解決復(fù)雜的計(jì)算。然而，模擬這些算法需要機(jī)器學(xué)習(xí)來正確模擬和執(zhí)行有限版本的工作量子處理器。
這項(xiàng)研究是使用 Carleo jiao授于 2016 年開發(fā)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具進(jìn)行的，這是di一次在經(jīng)典計(jì)算機(jī)中模擬 QAOA。
在沒有量子計(jì)算機(jī)的情況下開發(fā)模擬量子軟件是朝著理解和推進(jìn)量子計(jì)算邁出的一大步。這項(xiàng)研究可以讓一些zui有前途的量子計(jì)算算法在開發(fā)強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)之前進(jìn)行試驗(yàn)和研究。
展望未來
隨著公司和大學(xué)進(jìn)入量子領(lǐng)域，這三種技術(shù)只是量子領(lǐng)域的一些zui新進(jìn)展，每種技術(shù)都有獨(dú)特的想法和方法。
研究是基礎(chǔ)，因?yàn)榱孔佑?jì)算尋求成為一種有用的未來技術(shù)，有望在許多其他領(lǐng)域取得進(jìn)步。
通過為量子計(jì)算的復(fù)雜基礎(chǔ)設(shè)施問題開發(fā)軟件和硬件解決方案來降低進(jìn)入量子計(jì)算的門檻，這是讓更廣泛的研究人員更容易使用該技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵途徑。解決諸如量子位接線之類的問題，甚至在量子芯片之外模擬 QAOA 等量子算法，都是加快量子計(jì)算發(fā)展的寶貴一步。
量子傳感器對于推進(jìn)量子技術(shù)也至關(guān)重要。然而，這種探測假設(shè)暗物質(zhì)粒子的特定用途不僅從物理學(xué)的角度來看很有趣，而且從工程的角度來看也很有趣——希望找到這些潛在粒子特性的實(shí)際應(yīng)用和用途。
FESTO 特價(jià)現(xiàn)貨氣管特價(jià)產(chǎn)品：
FESTO 159672 PUN-16x2,5-BL FESTO 159672 PUN-16x2,5-BL
FESTO 159670 PUN-12x2-BL FESTO 159670 PUN-12x2-BL
FESTO 159668 PUN-10x1,5-BL FESTO 159668 PUN-10x1,5-BL
NORGREN B73G-4GK-AD3-RMN NORGREN B73G-4GK-AD3-RMN
SIEMENS電機(jī)特價(jià)產(chǎn)品：
1PH7224-7QD00-0AA3SIEMENS開卷機(jī)
1LG6318-6AA90-ZSIEMENS入口夾送輥
1PQ8315-6PB80-ZSIEMENS粗矯直機(jī)
1PH7284-0DD50-0AA3-ZSIEMENS圓盤剪
1PH7288-0DD00-0AA3-ZSIEMENS碎邊剪
1PH8358-1DU10-0AU0-ZSIEMENS精矯直機(jī)
1PH7137-2DD00-0BA0SIEMENS飛剪前夾送輥
1PH8135-2FF13-0BA1SIEMENS飛剪
1FK7105-5AC71-1UG0SIEMENS加速、減速、廢料輥道
1FK7105-5AF71-1FH0SIEMENS真空吸盤提升、橫移
1LG6253-4MA91-ZSIEMENS高壓液壓站
1LA9163-4KA91-ZSIEMENS高壓液壓站
1PH7184-7NF000AJ3-ZSIEMENS
1LA9183-2WA61-ZSIEMENS
1LA9090-2KA11-ZSIEMENS
1PH7186-7ND300AA3SIEMENS
1LA7096-4AA91SIEMENS
1LG4207-4AA60SIEMENS
1FT6132-6SB71-1DG0SIEMENS
1LE1001-1CA03-4AA4SIEMENS
1LE10011DA433JZ6ZSIEMENS
1LG4316-4AA66-ZSIEMENS
1LA5186-4AA66-Z SIEMENS
序號 品 牌 貨名 規(guī)格
1 SICK 1040790 IME12-08NNSZW2S
2 SICK 1040789 IME12-08NNSZW2K
3 SICK 1041040 IME30-15BNSZW2S
4 SICK 1051784 GTE6-N1212
| Brand |
Product |
Product name |
| CAPTRON |
100179 |
|
| CAPTRON |
100185 |
CAA-450-H18G4T-PS6/CP174 |
| CAPTRON |
100189 |
CAA-550-H18G4T-PS6/CP174 |
| CAPTRON |
100216 |
CAA-350-H18G4T-PS6/CP174 |
| CAPTRON |
100225 |
CAA-180-H18G4T-PO6/CP174 |
| CAPTRON |
100252 |
ISM-2000/24VDC |
| CAPTRON |
100256 |
IT-M12-4QD |
| CAPTRON |
100260 |
OG-30T-PU6 |
| CAPTRON |
100271 |
OGR-10T-PU6 |
| CAPTRON |
100274 |
OGR-50T-PU6 |
| CAPTRON |
100275 |
OGR-80T-PU6 |
| CAPTRON |
100276 |
OGR-120T-PU6 |
| CAPTRON |
100277 |
OGR-20T-PU6 |
| CAPTRON |
100293 |
i20B-F56M-PS6 |
| CAPTRON |
100313 |
CHT1-559PRS-30 |
| CAPTRON |
100314 |
CHT1-1K9D-30 |
| CAPTRON |
100315 |
CHT12-T58P-205 |
| CAPTRON |
100318 |
CHT1-1K9B-30 |
| CAPTRON |
100319 |
CHT1-158D-19 |
| CAPTRON |
100321 |
CHT1-19XPRSS-H |
| CAPTRON |
100325 |
CHT1-158B-30 |
| CAPTRON |
100329 |
CHT1-17XB-H |
| CAPTRON |
100330 |
CHT1-17XB-10 |
| CAPTRON |
100331 |
CHT1-15XB-H |
| CAPTRON |
100334 |
CHT1-55GP-30 |
| CAPTRON |
100335 |
CHT1-559P-29 |
| CAPTRON |
100336 |
CHT1-55GP-29 |
| CAPTRON |
100344 |
CHT1-559P-H |
| CAPTRON |
100346 |
CHT1-198BRSO-30 |
| CAPTRON |
100349 |
CHT1-178P-H |
| CAPTRON |
100350 |
CHT1-579P-H |
| CAPTRON |
100364 |
CHT1-158B-371 |
| CAPTRON |
100368 |
CHT1-158B-368 |
| CAPTRON |
100401 |
CHT3-07XP-H/TG-SR/ST |
| CAPTRON |
100418 |
CHT3-A71U-38/TG-SR/CP29 |
| CAPTRON |
100421 |
CHT32-170B-40/TG-SR |
| CAPTRON |
100423 |
CHT3-476P-29/TG-SR |
| CAPTRON |
100426 |
CHT3-185B-41/TG-YW |
| CAPTRON |
100427 |
CHT3-456PV-H/TG-SR/ST |
| CAPTRON |
100428 |
CHT3-15HB-30/TG-SR/ST |
| CAPTRON |
100537 |
CTL1-158-30/RYG |
| CAPTRON |
100582 |
CAA-60-H18G4T-PS6/CP174 |
主營產(chǎn)品：
Sick傳感器,
Sick激光掃描儀 ,
Sick安全光柵 ,
sick激光掃描儀 ,
編碼器 ,
安全光柵 ,
安全繼電器 ,
CAPTRON觸摸開關(guān)
主營產(chǎn)品品牌：
德國CAPTRON
,德國SICK
,威格勒Wenglor
,美國BANNER
,意大利DATALOGIC
,日本SMC
,德國IFM
,德國P+F
,費(fèi)斯托FESTO
,施耐德Schneider Electric
,西門子SIEMENS
,歐姆龍OMRON
,圖爾克Turck
,諾冠NORGREN
訂貨電話：13402168531（微信）
業(yè)務(wù)QQ： 2229069859
阿里旺旺： seaine168
淘寶企業(yè)店鋪： https://shop512779345.taobao.com
公司官網(wǎng)：http://www.yuankang.cc
進(jìn)入
上海遠(yuǎn)康自動(dòng)化淘寶店鋪