澳大利亚量子计算机获突破 首次实现简化逻辑门

3月29日消息，据国外媒体报道，澳大利亚格里菲斯大学和昆士兰大学的科学研究人员于周一表示，其已经发现一种可以简化创造量子“Fredkin逻辑控制门”的方法，为历史上首次。基于该发现，人类距离实现完全意义的量子计算机又迈进一大步。

格里菲斯大学和昆士兰大学的研究成果已经发表于科学杂志《Science Advances》上。

“与今天我们每天在使用的电脑一样，量子计算机的大脑也是由一系列的逻辑门组成的，只不过量子逻辑门是利用了量子的特有现象。”格里菲斯大学量子力学中心研究员拉杰·帕特尔（Raj Patel）表示，“有点类似用很多小砖块来建造一堵巨大的墙，大规模的量子电路则需要用到很多的逻辑门。然而，如果我们可以使用较大的砖块，那么建造同样尺寸的墙所使用的砖块数量也就会少用很多。”

帕特尔及其团队在实验中使用了一种被称为“Fredkin控制门”的特殊类型量子逻辑门。该逻辑门工作原理是，两个量子点（Quibits）可以基于第三个量子点的值而进行互换。帕特尔的实验演示了如何利用光子和非小型逻辑门以一种更加直接的方式打造大规模量子电路。

“Fredkin逻辑控制门也可以被用来直接比较两组量子点，以判定它们是否相同。”来自昆士兰大学的联合研究人员蒂莫西·拉尔夫（Timothy Ralph）表示，“这使得这项发现不仅仅在计算领域有用，在一些以比较两组字符是否相同的量子通信协议上也能提供安全的基础保障。”

量子计算机的性能通常被认为可以比现今传统计算机快上几个数量级。自1980年代有了相关概念以来，计算机专家和物理学家们就将量子计算机设为了其终极目标。然而，由于量子点具有天然的不稳定性，迄今人类在该领域仍未能有较大突破。（卢鑫）