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  • 1 # 飛賊克斯和康德馬特

    超導量子位元只是量子位元的一種。

    基於超導約瑟夫森結可以製作超導量子位元,根據其利用超導電子的不同性質(自旋、電荷、位相),又分為超導磁通位元、電荷位元、位相位元等三類。經典比特里的電路寬度不能無限小,摩爾定律終將觸碰到量子極限。主動利用起量子效應,把半導體電子學器件改進為超導電子學器件,用起超導量子位元,就能實現高速並行的量子計算。由於超導的零電阻效應,超導電子學器件執行能耗幾乎為零,再也不用發愁CPU溫度過高的問題了。由於量子疊加效應,量子位元的容量要遠遠比經典位元高,僅僅需要32個量子位元就能儲存4GB的資訊量!而且量子計算機的運算速度也是驚人的,對於一個複雜的線性方程組,傳統大型計算機或許要算上30年,在量子計算機上也許僅需1秒。

    量子位元除了超導量子位元之外,還可以是離子阱量子位元、光子量子位元、核磁共振量子位元等。離子阱就是利用極低溫下的冷原子中的量子效應構造量子位元,光子量子位元則是根據糾纏光子建立量子位元。構造這幾種量子位元都要比超導量子位元複雜,因為超導量子位元仍然基於傳統的刻蝕電子加工工藝,無非是材料從半導體換到了超導體,在工藝上已經更容易進步。然而,無論是何種量子位元,都涉及如何維持量子相干效應的問題,常需要在低溫甚至極低溫下工作,這或許是限制量子計算機發展的瓶頸之一。

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