近日，北京玻色量子科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“玻色量子”）成功研制出一款高精度量子計(jì)算專用光纖恒溫控制設(shè)備——“量晷”，該設(shè)備能將光纖的溫度變化穩(wěn)定在千分之一攝氏度量級(jí)，即能夠做到0.001°C的溫度穩(wěn)定維持，有效避免環(huán)境溫度波動(dòng)帶來的光纖內(nèi)存長(zhǎng)度誤差，相當(dāng)于在千里京滬高鐵控制一個(gè)硬幣大小的精度。
不同于超導(dǎo)量子體系中以陣列來存儲(chǔ)量子比特，在光量子系統(tǒng)中，光纖體系結(jié)構(gòu)一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是可提供高容量的量子存儲(chǔ)，同時(shí)存在的光量子比特的數(shù)量相當(dāng)于量子比特的數(shù)量——這就是“光纖內(nèi)存”。以時(shí)分復(fù)用的思路來構(gòu)建光量子計(jì)算體系，如每間隔1ns有一個(gè)光量子比特進(jìn)入光纖，那么1公里的光纖內(nèi)存可以暫態(tài)存儲(chǔ)超過5000個(gè)光量子比特。
光纖內(nèi)存架構(gòu)
對(duì)百量子比特規(guī)模以上的基于光纖內(nèi)存系統(tǒng)的光量子計(jì)算機(jī)而言，光纖是非常重要的光量子連接和存儲(chǔ)器件。在光量子計(jì)算機(jī)內(nèi)部，特種光纖長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)十千米，而對(duì)單一光量子比特的測(cè)控又需要精確到μm（微米）級(jí)別。
眾所周知，光纖材料的長(zhǎng)度和折反射特性會(huì)受到溫度變化的顯著影響，且光纖越長(zhǎng)受溫度波動(dòng)的影響越大，會(huì)導(dǎo)致在光纖環(huán)中運(yùn)行的光量子比特?zé)o法對(duì)齊，直接影響測(cè)控準(zhǔn)確性。這就相當(dāng)于必須要完成在京滬高鐵這么長(zhǎng)的長(zhǎng)度內(nèi)控制一個(gè)硬幣直徑尺度的誤差！
為了滿足光量子存儲(chǔ)運(yùn)算的極高精度需求，玻色量子自主研發(fā)了一款光量子計(jì)算專用光纖恒溫控制設(shè)備——“量晷”，該設(shè)備能將光纖的溫度變化穩(wěn)定在千分之一攝氏度量級(jí)，即能夠做到0.001℃的溫度穩(wěn)定維持，有效避免環(huán)境溫度波動(dòng)帶來的光纖內(nèi)存長(zhǎng)度誤差。
玻色量子自主研發(fā)“量晷”
同時(shí)，該控溫設(shè)備還進(jìn)行了特殊的隔振處理，可以有效避免外界環(huán)境振動(dòng)噪聲對(duì)光纖產(chǎn)生的影響。
要想讓量子計(jì)算變得更加實(shí)用化，就需要讓它能適應(yīng)各種各樣的環(huán)境。玻色量子作為一家專注于實(shí)用化光量子計(jì)算技術(shù)研究和開發(fā)的高科技企業(yè)，此次成功研制出光量子計(jì)算專用光纖恒溫控制設(shè)備，不僅標(biāo)志著公司在量子計(jì)算領(lǐng)域的關(guān)鍵器件的研發(fā)實(shí)力實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步提升，也為未來的光量子計(jì)算機(jī)的大規(guī)模實(shí)用化部署和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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