量子
量子计算

在牛津狗万正网地址仪器中,我们处于使解决方案能够在量子计算开发的下一个阶段来满足研发和扩展挑战的最前沿。我们提供涵盖的全面解决方案:

  • 低温环境和电子产品所需的技术
  • 探测器和光谱用于量子计算的光路线
  • 用于开发和扩大量子和量子电路的最先进的制造解决方案。

量子计算通过同时检查许多纠缠量子状态而不是单个经典状态,以依次检查许多纠缠量子状态,从而利用计算中的大规模并行性。预计将有各种各样的应用程序,尤其是在以前无法解决或冗长的计算问题中。万博电脑网页版登录这对于优化,非结构化搜索,材料模拟和物流非常重要。

该技术驱动器的最终目标是提供一台通用量子计算机,当前的预测预测将在2030年左右实现。在不久的将来,Quantum Exerealers和嘈杂的中级规模量子(NISQ)系统可能会提供商业上相关的解决方案,这些解决方案可以提供这些解决方案超出了古典计算机的能力。这些早期系统将利用并行性为计算问题的特定子集提供出色的解决方案。

量子表征和量等规模

狗万正网地址牛津仪器提供了早期Qubit研究和开发以及针对商业量子计算解决方案的高级稀释冰箱系统。提供Millikelvin温度的稀释冰箱是当前一代固态量子计算机的基础设施要求的关键部分。需要这种超冷的环境来访问量子状态,并确保可以在足够的时间内维持量子的相干时间进行实际计算。

在操作所需的低温下,量子1和0的能级分离通常在GHz频率范围内,需要精心构成的纳秒脉冲来控制计算操作。同轴线将这些信号带回室温环境,从而导致低温系统的热负荷。信号调节所需的散热硬件,例如放大器,衰减器和过滤器,增加了额外的热负荷,需要进一步增加冷却功率。随着这些系统规模的规模,在冷电子设备的物理空间方面都面临着挑战,以及支持其运行的冷却能力。

显示了一个示例实验配置,用于表征超导码头。在每个阶段,输入线高度减弱,以减少块体辐射的热噪声的影响。放大器安装在低温下的输出线上,以确保足够的信号放大,并且需要循环器限制放大器噪声中对样品的影响,同时确保输出信号的减小最小。

ProteoxMX系统提供了一个模块化平台,可用于量子开发和Qubit缩放,从而可以为实验配置定制系统。辅助插入物与牛津仪器的冷电子集成体验相结合,使完整的实验设置可以直接安装狗万正网地址在模块化的自支撑平台上。这种可自定义的视线访问端口可最大化可用的空间,并允许缩放量表,每插入128个同轴线的容量,并在20 mk处最高12 µW的系统冷却功率。

Proteox平台提供了可扩展的体系结构,可增加辅助插入计数并增加冷却能力,以满足未来量子硬件的需求。

用于表征超导码头的实验设置

狗万正网地址牛津仪器测量量子量应用程序的集成万博电脑网页版登录
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有几种方法和材料平台可以实现高度可扩展的量子电路。超导量子电路和捕获的离子方法是现实世界应用的两种领先技术。万博电脑网页版登录但是,在缩放被困的离子或超导量子计算机方面存在一些技术挑战,这导致探索了创建Qubits的各种其他方法,例如使用集成光子学方法的光子量子计算;高温Qubits,例如钻石NV中心;基于半导体的旋转量子;利用所有这些元素的外来拓扑保护量子或混合方法。这些技术在技术准备量表上略低,但每天随着新的和改进的发展而迅速发展。

狗万正网地址牛津仪器为Qubit制造的几种领先方法提供了制造解决方案:

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光子量子计算的挑战包括界面和光子元素内的损耗率,以及足够敏感的传感器以检测单个光子。设备的可伸缩性也是一个挑战,随着系统中的光子数量的增加,单光子检测器数量越来越多。

狗万正网地址牛津仪器提供了世界上更敏感的相机,用于检测单个光子和纠缠。这些用于在空间相关的光子(入射在成像阵列上)需要以优秀水平的歧视和置信度检测到的系统中的效果,最终在整个过程中产生加速测量。

量子纠缠的实时成像

当两个粒子保持连接时,即使在大距离上,因此在一个粒子上执行的动作对另一个粒子产生影响时,就会发生量子纠缠。维也纳大学的Zeilinger集团使用Andor ICCD摄像头证明了检测器的快速和敏感性足以实时形象,从而使一个光子对其纠缠伙伴的测量效果进行了效果。

此外,使用ICCD摄像机允许该组在创建任何所需的空间模式纠缠方面表现出高度灵活性,这也表明,量子光学中的视觉成像不仅提供了对纠缠的更好的直观理解,而且会改善纠缠万博电脑网页版登录量子科学的应用。

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