一种全新架构支持量子计算机硬件系统实现模块化、可扩展

huanxi666

量子计算机有望快速解决极其复杂的问题，而这些问题可能需要世界上最强大的超级计算机花费几十年才能破解。

要实现这种性能，需要构建一个由数百万个相互连接的量子比特组成的系统。在一个硬件架构中制造和控制如此多的量子比特是一个巨大的挑战，世界各地的科学家都在努力应对这一挑战。

为了实现这一目标，麻省理工学院（MIT）的研究人员展示了一种可扩展的模块化硬件平台，该平台将数千个相互连接的量子比特集成到定制集成电路上。这种“量子片上系统（QSoC）”架构使研究人员能够精确调整和控制密集的量子比特阵列。多个芯片可以通过光网络连接，创建一个大规模的量子通信网络。

通过在11个频率通道上调谐量子比特，这种QSoC架构为大规模量子计算提供了一种新的“纠缠复用”协议。

该团队花了数年时间完善一个复杂的工艺，以制造原子大小的量子比特微芯片的二维阵列，并将数千个量子比特微芯片转移到精心准备的互补金属氧化物半导体（CMOS）芯片上。这种转移可以在一个步骤中完成。

麻省理工学院电子工程和计算机科学研究生、该架构论文的主要作者林森·李（Linsen Li）表示：“我们提出了一种全新的架构和制造技术，可以支持量子计算机硬件系统的可扩展性要求。”