量子計(jì)算機(jī)的進(jìn)展與方向

鄧智銘

摘要：量子計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比在速度快與節(jié)省材料的同時(shí)能夠解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)難以解決的數(shù)學(xué)問題.目前，許多國(guó)家以及互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司紛紛努力致力于量子計(jì)算機(jī)的研究與開發(fā)，試圖打開計(jì)算機(jī)世界的新局面.本文綜述了量子計(jì)算機(jī)目前的研究進(jìn)展，并對(duì)未來的發(fā)展方向進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：量子計(jì)算機(jī)；量子信息；進(jìn)展；方向

中圖分類號(hào)：O413；TN918 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）04-0232-02

摩爾定律的持續(xù)已經(jīng)超過了半個(gè)世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，摩爾定律的技術(shù)基礎(chǔ)逐漸受到了物理限制.除了巨大的耗能外，量子效應(yīng)隨著集成度的提高，當(dāng)晶體管小到只有一個(gè)電子的時(shí)候，電子將不再遵守歐姆定律，量子效應(yīng)隨即產(chǎn)生.因此，量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展將成為打開計(jì)算機(jī)新世界的突破口，與此同時(shí)，量子計(jì)算機(jī)高效解決信息的能力和可涉及的領(lǐng)域之廣引起了眾多科學(xué)家的重視，對(duì)量子計(jì)算機(jī)的進(jìn)展與方向的分析也顯得尤為重要。

1 量子計(jì)算機(jī)的進(jìn)展

1.1 量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展

1.1.1 離子陷體系

離子陷阱利用電極電場(chǎng)，將經(jīng)過超冷處理的離子囚禁在電場(chǎng)里，從而實(shí)現(xiàn)量子比特。離子陷技術(shù)在1994年被提出以后，加快了量子實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程。不僅具有較長(zhǎng)的相干時(shí)間，而且具有高效處理量子比特的能力。量子操控單元技術(shù)的提高與發(fā)展成為了目前的主要方向。與此同時(shí)，該體系為信息的特性和物理規(guī)律的有效聯(lián)系提供了一定的研究基礎(chǔ)。……