可靠量子计算机研发获重大突破

[2023-07-03] 　[新闻来源：科技日报]

 十年内量子超算或将出炉

　　科技日报北京6月25日电 （记者张梦然）美国微软公司量子部门的一组研究人员在创建可靠且实用的量子计算机方面取得了第一个里程碑式突破。最新发表在《物理评论B》杂志上的论文中，研究小组描述了这一里程碑式突破以及他们在未来25年内建造可靠量子计算机的计划。

　　量子超级计算机不但要能解决经典计算机无法解决的问题，还要能够扩展以解决当今世界面临的最复杂问题，它必须兼具高性能以及可靠性。

　　研究团队此次设计出了一种新方法来表示具有硬件稳定性的逻辑量子比特。据报道，该装置可诱导以马约拉纳零模态为特征的物质相——费米子的类型。研究团队还报告说，这些设备已显示出足够低的无序性，可通过拓扑间隙协议，证明该技术是可行的。

　　微软在其公告中表示，他们已经创建了一项新的指标来衡量量子超级计算机的性能——每秒可靠量子操作数（rQOPS）。该数字描述了计算机在一秒钟内可执行多少可靠操作，它考虑的是整个系统的性能，而不仅仅是量子比特的性能，因此可确保算法的正确运行。

　　研究显示，第一台量子超级计算机至少需要100万rQOPS，并将扩展到超过10亿，以解决有影响力的化学和材料科学问题。

　　微软负责先进量子技术开发的副总裁克里斯塔·斯沃尔则表示，10年内就能达到公司量子计算路线图的最后部分，也就是制造出量子超级计算机

俄研发控制复合材料性能的新方法

　　科技日报讯 （记者董映璧）俄罗斯科研人员通过控制压力或调整化学反应器中的成分，研发出控制氮化物基复合材料性能的技术。这些复合材料广泛用于电子、航空和汽车工业。相关研究成果刊登在新一期《材料快报》杂志上。

　　获得氮化物基复合材料的最有前途的方法是自蔓延高温合成（SHS）——纳米铝粉与金属氧化物的混合物在空气中燃烧。这种方法由于其功耗低、处理时间短和成本低而具有广泛应用前景。

　　托木斯克理工大学自然科学系教授安德烈·莫斯托夫希科夫称，科研人员证明了通过SHS合成方法所获得的结晶产品的形态的可能性。通过控制压力或调整化学反应器中的成分，可控制SHS合成产品的成分。这是由于添加剂（及其在SHS合成时的反应产物）与磁场相互作用，在磁场作用下产生漂移而发生的，这导致反应产物以某种形式结晶。

　　研究人员认为，未来有可能通过向系统中引入少量添加剂并同时与物理场相互作用，获得给定形态的SHS合成产品。利用上述方法创造的晶体结构，最终所获得的材料可能具有额外的改进性能，如导热性提高、耐磨性改善、可燃性降低、磁性改善等。在复合材料成分中使用此类产品，将有助于提高现有材料的性能。