耶鲁在新的研究中发挥了巨大作用

耶鲁最新的工作扩大了量子信息科学的范围，实际上是量子音高和捕捉的游戏。

在 “自然物理学 ” 杂志上发表的一项新研究中，耶鲁大学的研究人员从微波腔中的一个物理点到另一个腔内的一个独立点，“量子”量子位 - 一小部分量子数据。这是第一次按要求完成端到端量子传输，并代表了今年将发布的两项耶鲁大学实验中的第一项，这些实验涉及“抛弃和捕获”技术。

量子计算提供的计算速度比现在的超级计算机快几个数量级。耶鲁大学的研究人员处于开发第一批完全有用的量子计算机的前沿，并在超导电路的量子计算方面做了开创性的工作。

但是，为了使量子计算机运行更复杂的算法，它将需要更多的处理能力，就像经典计算机一样。要做到这一点，量子比特必须相互接口 - 这就是“俯仰和捕捉”能力派上用场的原因。

“我们的方法是利用量子网络将多个量子位连接在一起，形成独立的模块，”耶鲁大学研究生，新研究的共同主要作者Christopher Axline说。“该策略类似于在局域网上将计算机聚集在一起。”

Axline在该研究的首席研究员Robert Schoelkopf的耶鲁大学实验室工作。该研究的其他共同主要作者是耶鲁大学研究生Luke Burkhart和前耶鲁大学博士后助理Wolfgang Pfaff，他现在在微软。

研究人员以前的工作使他们能够在保留信息的同时进行量子比特。现在他们也能够捕捉到这些信息。

“你可能会认为抓住我们的飞行量子比特将是我们其他工作的直接延伸，但它实际上需要一些细心的处理，”伯克哈特说。“这意味着信息发布的速度和频率会有所不同。如果我们打开闸门并让能量尽快流出，它将压倒捕手。“

相反，研究人员会随着时间的推移仔细调整他们的音调和捕捉量，以便交易的两端同步。

实验的另一个第一个是使用空腔 - 除了量子位本身 - 作为系统的存储器。“我们实验室和耶鲁量子研究所的大部分研究都集中在如何利用腔体模式进行量子信息处理，”Axline说。“超导空腔是我们可以存储量子信息的最安全的地方，更重要的是，空洞对于存储信息的形式是灵活的。”

这种音高和捕获的量子游戏还包括量子纠缠，量子物理中的关键概念以及任何量子算法的要求。在这种情况下，这意味着投手同时投球而不投球。

“我们纠缠了投手和接球手之间的状态，”伯克哈特说。“这种远程纠缠在量子网络中至关重要。”

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