「量子计算机」太好了，利用现有集成电路技术，解决了量子计算机三维封装难题！
高效的量子计算有望实现经典计算机不可能实现的飞跃 ， 来自日本和悉尼科学家合作并提出了一种新的二维设计 ， 可以利用现有的集成电路技术来构建 。 这种设计解决了目前放大量子计算机三维封装面临的典型问题 ， 使未来更近了一步 。 量子计算正日益成为物理、化学等领域的科学家和制药、飞机、汽车等行业实业家关注的焦点 。 在全球范围内 ， 谷歌和IBM等公司的研究实验室正在花费大量资源来改进量子计算机 ， 这是有充分理由的 。
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量子计算机使用量子力学的基本原理 ， 处理比经典计算机快得多的信息量 。 预计当纠错和容错量子计算实现时 ， 科技进步将以前所未有的规模发生 。 但事实证明 ， 就其架构而言 ， 建造用于大规模计算的量子计算机是一个挑战 。 量子计算机的基本单位是“量子比特” ， 这些通常是原子、离子、光子、亚原子粒子(如电子) ， 甚至是同时以多个状态存在的更大元素 ， 这使得快速获得大量数据的几个潜在结果成为可能 。
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对量子计算机的理论要求是 ， 这些量子计算机排列成二维(2-D)阵列 ， 其中每个量子比特都与其最近的邻居耦合 ， 并连接到必要的外部控制线和设备 。 当阵列中的量子比特数增加时 ， 很难从边缘到达阵列内部的量子比特 。 到目前为止 ， 解决这个问题的需要 ， 已经导致了跨越多个平面复杂的三维(3-D)布线系统 ， 其中许多导线相交 ， 这使得它们的建设成为一个重大工程挑战 。 来自日本东京科学大学、日本理研应急物质科学中心和悉尼科技大学的一组科学家：
【「量子计算机」太好了，利用现有集成电路技术，解决了量子计算机三维封装难题！】
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在蔡昭申教授的带领下 ， 通过修改量子比特阵列的结构 ， 提出了一个独特的解决方案 ， 来解决这个量子比特可及性问题：研究解决了这个问题 ， 并提出了一种改进的超导微体系结构 ， 它不需要任何3D外线技术 ， 并且恢复到完全平面的设计 ， 其研究成果现已经发表在《新物理》期刊上 。 科学家们从量子比特正方形格子阵列开始 ， 在2-D平面上展开每一列 。 然后 ， 将每一列连续的列叠加在一起 ， 形成一个双一维阵列 ， 称为双线性阵列 。
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这就把所有的量子比特都放在了边缘 ， 简化了所需布线系统的安排 。 系统是二维的 ， 在这个新的体系结构中 ， 一些量子比特之间的布线（每个量子比特也连接到阵列中所有相邻的量子比特）确实重叠 ， 但因为这些是布线中唯一的重叠 ， 简单的局部三维系统 ， 如重叠点的气桥就足够了 ， 系统总体上仍然是三维的 。 正如你可以想象的那样 ， 这大大简化了结构 ， 科学家们通过数值和实验评估来评估这种新结构的可行性 。
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在这些评估中 ， 测试了信号在重叠点气桥之前和之后保留了多少 。 这两项评估的结果都表明 ， 可以使用现有技术建造和运行该系统 ， 而不需要任何三维架构布线 。 实验还表明 ， 架构解决了困扰三维结构的几个问题：它们很难建造 ， 通过两根电线传输的波之间存在串扰或信号干扰 ， 以及量子比特的脆弱量子态可能会退化 。 新颖的伪二维设计减少了导线相互交叉的次数 ， 从而减少了串扰 ， 从而提高了系统的效率 。
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