量子商業應用的解答 可能在「光子量子計算」

編譯/李寓心

光子量子計算是一種突破,還是一種高科技轉移?光子量子計算,其實是一種依賴於使用光子,作為量子位或量子位元的方法。而光子是光的粒子,可控制以攜帶和處理量子訊息,其優點不僅可長距離傳輸,也不會造成訊息遺失,也不會受到環境噪音影響,可長時間保持在量子狀態,比量子技術更具有優勢。

光子量子計算不僅可長距離傳輸,且不會造成訊息遺失,比量子技術更具有優勢。(示意圖/123RF)

根據報導,光子量子位元和物理量子位元之間的主要區別,在於它們操作和測量方式的不同。光子量子計算中,量子位元通常會使用線性光的零件來執行,並使用光電探測器來測量,這與物理量子位形成鮮明對比,物理量子位元的操作,是通過操縱系統的物理屬性來完成,例如超導電路離子的內部狀態等。

另外一個區別則為量子位元的互聯方式,在物理量子位元系統中,量子位元可透過其他物理屬性直接相互作用,從而得到兩個量子閘門。但在光子量子系統中,量子位元不會自然地相互作用。相反,需要操作單個光子狀態並使用附加資源(例如糾纏光子對或量子存儲器)來執行,以達到遠距離量子位元之間的相互作用。

因此,目前以鑽石的原石,即為金剛石,來操作量子計算機,其特性包括:量子位元的初始化、相互控制、感應、長相干時間和可擴展性等。雖然將金剛石的量子位元集成至量子運算系統中,為熱門的研究領域,但正因為金剛石的量子位元擁有多種理想特性,但仍還有需要克服的挑戰,例如提高相干時間和操作保真度(Fidelity),以及解決可擴展性問題,還有零件的低溫要求。
資料來源:Diginomica

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