近日，北京玻色量子科技有限公司（以下簡稱“玻色量子”）成功研制出一款高精度量子計算專用光纖恒溫控制設備——“量晷”，該設備能將光纖的溫度變化穩(wěn)定在千分之一攝氏度量級，即能夠做到0.001°C的溫度穩(wěn)定維持，有效避免環(huán)境溫度波動帶來的光纖內(nèi)存長度誤差，相當于在千里京滬高鐵控制一個硬幣大小的精度。
不同于超導量子體系中以陣列來存儲量子比特，在光量子系統(tǒng)中，光纖體系結構一個顯著優(yōu)勢是可提供高容量的量子存儲，同時存在的光量子比特的數(shù)量相當于量子比特的數(shù)量——這就是“光纖內(nèi)存”。以時分復用的思路來構建光量子計算體系，如每間隔1ns有一個光量子比特進入光纖，那么1公里的光纖內(nèi)存可以暫態(tài)存儲超過5000個光量子比特。
光纖內(nèi)存架構
對百量子比特規(guī)模以上的基于光纖內(nèi)存系統(tǒng)的光量子計算機而言，光纖是非常重要的光量子連接和存儲器件。在光量子計算機內(nèi)部，特種光纖長度可達數(shù)十千米，而對單一光量子比特的測控又需要精確到μm（微米）級別。
眾所周知，光纖材料的長度和折反射特性會受到溫度變化的顯著影響，且光纖越長受溫度波動的影響越大，會導致在光纖環(huán)中運行的光量子比特無法對齊，直接影響測控準確性。這就相當于必須要完成在京滬高鐵這么長的長度內(nèi)控制一個硬幣直徑尺度的誤差！
為了滿足光量子存儲運算的極高精度需求，玻色量子自主研發(fā)了一款光量子計算專用光纖恒溫控制設備——“量晷”，該設備能將光纖的溫度變化穩(wěn)定在千分之一攝氏度量級，即能夠做到0.001℃的溫度穩(wěn)定維持，有效避免環(huán)境溫度波動帶來的光纖內(nèi)存長度誤差。
玻色量子自主研發(fā)“量晷”
同時，該控溫設備還進行了特殊的隔振處理，可以有效避免外界環(huán)境振動噪聲對光纖產(chǎn)生的影響。
要想讓量子計算變得更加實用化，就需要讓它能適應各種各樣的環(huán)境。玻色量子作為一家專注于實用化光量子計算技術研究和開發(fā)的高科技企業(yè)，此次成功研制出光量子計算專用光纖恒溫控制設備，不僅標志著公司在量子計算領域的關鍵器件的研發(fā)實力實現(xiàn)了進一步提升，也為未來的光量子計算機的大規(guī)模實用化部署和應用奠定了堅實的基礎。
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