NIST的一项新研究可能掌握了加速开发包含100万个量子位元的大型量子计算机的关键——使用简单的电信电缆。
谷歌的Sycamore量子处理器。
大多数量子计算机的用途仍然受到硬件能够支持的量子位数的限制。但简单的光纤电缆——就像用于宽带连接的那种——可能是答案。
美国国家标准与技术研究所(NIST)的一组研究人员发现，只要稍加调整，光纤就可以与超导量子计算机内的量子位通信，精确度与现有方法相同。
与目前使用的金属线不同，在一个设备中很容易增加光纤电缆的数量，这意味着可以用更多的量子位进行通信。根据NIST的说法，这些发现为将一百万个量子位元装入量子计算机铺平了道路。大多数设备目前支持不到100个。
超导量子计算机，如IBM和谷歌正在建造的计算机，需要将量子比特放置在一个冷却到15千开尔文(比外太空还要冷)的量子处理器上，以保护粒子极其脆弱的量子状态。
但无论是控制还是测量量子位元，研究人员首先需要与处理器通信。这意味着在室温电子器件和量子电路的低温环境之间必须建立一条连接线。
通常，科学家使用微波脉冲与量子位通信。通过不同的频率和持续时间，脉冲可以影响量子比特的状态;或者研究人员可以通过观察反射的微波信号的振幅来“读取”基于量子位的信息。
微波脉冲通常通过同轴金属电缆发送到超冷量子位。这就带来了一个实际问题:一组金属电缆可以连接多达1000个量子位元，否则在一个系统中建立更多的线路就不可行了。
然而，当涉及到扩大量子计算机规模时，各公司都有雄心勃勃的目标。例如，IBM有望在2023年通过一种名为IBM Quantum Condor的处理器突破1000量子位，并着眼于一个建立100万量子位量子系统的长期目标。
美国国家技术与技术研究所的研究员约翰·特伊费尔(John Teufel)参与了该研究所的最新研究，他解释说，同轴金属电缆不会持续太久。Teufel告诉ZDNet:“大多数现实生活中的量子计算工作的重点是推动使用传统的布线方法。”
“虽然这还不是最先进系统的瓶颈，但在不久的将来，它将变得非常重要……所有致力于量子计算的公司都清楚地意识到，要实现他们的最终目标，需要有新的突破。”
研究人员选择用熟悉的光纤技术取代金属电缆。:NIST
为了解决这个问题，Teufel和他在NIST的团队选择用熟悉的光纤技术取代金属电缆，这种基于玻璃或塑料芯的光纤技术，预计可以在不导热的情况下向量子位传输大量信号。
利用传统技术，研究人员将微波脉冲转换成可以通过光缆传输的光信号。一旦光粒子到达量子处理器，它们就会被低温光电探测器转换回微波，然后被传送到量子比特。
光纤被用于控制和测量量子位元，并获得了有希望的结果:新的设置可以在98%的时间内精确绘制量子位元的状态，这与使用规则的同轴线获得的精度相同。
Teufel和他的团队现在设想一种量子处理器，在这种处理器中，光纤中的光在量子位之间传输信号，每个量子位与导线通信。Teufel说:“与传统的金属同轴电缆不同，光纤本身并不是你能与多少量子位通信的瓶颈。”“你可以简单地给每个量子位一个专用的光纤来发送信号，即使是一个百万量子位的系统。一百万根光纤似乎可行，而一百万根同轴线就不行。”
Teufel指出，光缆的另一个优点是单根光缆的信息承载能力比金属电缆大得多。更多的信号——多达几千个——可以通过一根光纤发送，科学家设想将这些信号分离并重新路由到处理器中的不同量子位上。这将有效地使一根光纤电缆同时与几个量子位通信。
实验尚未进行。与此同时，Teufel相信所有的目光都会集中在NIST的最新发现上。Teufel说:“新颖的布线方法，就像我们在这里展示的那样，最终将需要保持量子计算工作不可思议的增长轨迹。”
荷兰的主要城市有鹿特丹，海牙，乌得勒支，埃因霍温，蒂尔堡等。具体介绍如下：
1、鹿特丹
鹿特丹是荷兰第二大城市，包括郊区人口共102万。位于荷兰的南荷兰省，新马斯河畔。鹿特丹的名字来自于在市中心注入新马斯河的小河鹿特河和荷兰词Dam（坝）。
2、海牙
海牙位于荷兰的南荷兰省，同时也是该省省会。是荷兰第三大城市，在阿姆斯特丹和鹿特丹之后，面积约100平方公里。
3、乌得勒支
荷兰中部城市，乌得勒支省的省会。阿姆斯特丹-莱茵运河沿岸的重要港口，水运中心。铁路枢纽。工业有钢铁、机械、电器、纺织、金属加工等。
4、埃茵霍温
坐落在荷兰南部的埃茵霍温市，是欧洲领先的科技中心之一。埃因霍温地处西欧悠久科技中心的战略位置，是荷兰的第五大城市，在科技领域排名第一，一个多世纪以来一直是飞利浦电子研究和发展设施的基地。
5、蒂尔堡
蒂尔堡，荷兰南部城市，位于荷兰勃拉帮特省的中心，在威廉米娜运河畔，是荷兰第六大城市，也是荷兰南部地区的商业中心和交通枢纽，地处阿姆斯特丹和布鲁塞尔的中间。
-荷兰
中华人民共和国外交部-荷兰国家概况
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