美国陆军研究办公室资助量子计算技术研究

作者: 2017-06-30 10:11 来源:
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32日,美国陆军研究办公室(ARO)宣布拟投资1400万美元资助量子计算技术研究,将从新兴的量子科学技术(NEQST)和交叉量子技术系统(CQTS)两大研究主题进行项目招标[1]

1、新兴的量子科学技术

1)新型量子比特、运行方式和环境。探索未来技术,例如能够在较高温度、压力或磁场等极端环境中稳定工作的量子比特,更便宜、便携、可伸缩的量子器件,如中继器、传感器和量子计算机等。

2)根本性的新制造方法。寻求新制造方法,获得具备卓越性能的新型量子比特。例如,通过完全外延制造技术或可解决常年存在的噪音问题,制作基于外延约瑟夫森结、超导体-半导体和工程量子材料的新器件。此外,需要新制造方法来实现所需的量子性能,尤其是制造平面半导体和超导体量子比特的新方法。

3)新设计与控制或操作方法。侧重于多量子比特系统的简易或新型控制方法的设计原则,例如通过静电位、用于物理设备的拓扑激励对称保护、可减少经典控制复杂度的其他技术控制超导体-半导体结。

2、交叉量子技术系统

1)从微波到光波的量子态转移。侧重于从微波到光波的低噪音量子态转移。目前已经有许多的技术来实现该功能,包括基于里德堡原子、光机械系统、自旋组合、磁子和电光学等的技术。

2)经典、高效的微波到光波量子态转移。通常使用高速直流或微波信号来控制和测量半导体和超导体量子系统。这些信号在室温下产生,然后发送到量子比特所处的低温环境中。一种替代方法是将读出的信号编码到光波中,然后在低温下转换成适当的控制信号。

3)混合量子比特系统。侧重于提高交叉量子技术集成器件的量子比特性能。每项单量子比特技术都有其优势和缺陷,应利用特定量子比特技术的优势,同时通过与不同的量子比特技术结合来弥补缺陷。

(朱敏 王立娜)



[1] Quantum computing research in new and emerging qubits & cross-quantum systems science & technology. https://www.arl.army.mil/www/default.cfm?page=8

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