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為了發揮其全部潛力，量子計算機需要數百萬個量子比特（量子位）。然而，當量子信息處理系統擴展到多個量子位時，挑戰就隨之而來。即使是控制少量量子位也需要高度復雜的電子設備，而擴展復雜電路是其中的主要障礙。 在最近的理論研究中，由美國羅德島大學領導的一個研究團隊提出了一種模塊化系統，用于擴展量子處理器。他們通過靈活的方式將量子位長距離連接，使其協同工作以執行量子操作。相較于傳統計算機，在量子位之間進行這種糾纏操作的能力是量子計算增強能力的基礎。這項新研究的論文已發表在《物理學評論X輯-量子》（PRX Quantum）雜志上。 使用半導體構建量子處理器從理論上看是將量子位擴展至更大規模的有力方法。研究人員指出，現有的半導體技術已為制造數十億個微型晶體管奠定基礎，可以進一步用來制造體積更小的量子位。此外，將量子位存儲在電子和其他半導體粒子的內部自旋中，有助于保護量子信息免受丟失。 盡管在單一量子位陣列中增加更多自旋量子比特及其控制電路是個挑戰，研究團隊提出了通過糾纏自旋量子位并靈活調整頻率的方案。這一靈活性為基于半導體的模塊化量子處理系統開辟了新道路能夠使用現今已能制造的小型量子位（模塊）陣列來構建多量子位系統，并將它們與強大的遠程糾纏鏈路連接起來。 《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com） |
