• 我的订阅
  • 科技

绕开海森堡不确定性原理限制,超灵敏热探测器精确读取量子比特

类别:科技 发布时间:2024-04-16 11:26:00 来源:极目新闻
绕开海森堡不确定性原理限制,超灵敏热探测器精确读取量子比特

用微型辐射热测量计(右)感测从量子位(左)发出的非常微弱的辐射(艺术图)。图片来源:亚历山大·卡基宁/阿尔托大学

科技日报记者 张佳欣

据最新一期《自然·电子学》杂志报道,芬兰阿尔托大学研究人员首次使用超灵敏热探测器测量量子比特,绕开了海森堡不确定性原理限制。他们证明,将辐射热测量计用作超灵敏热探测器可足够精确地单次读取量子比特,且它们消耗的功率是典型参量放大器的万分之一。

海森堡不确定性原理决定了人们不可能同时准确地知道信号的位置和动量、电压和电流。因此,它适用于使用参数电压-电流放大器进行的量子比特测量。但辐射热测量计测量是一种完全不同的方法。辐射热测量计测量功率或光子数时,不必像参量放大器那样添加源自海森堡不确定性原理的量子噪声。它通过微创检测接口,可非常微妙地感知量子比特发出的微波光子。

单次保真度是物理学家用来确定设备在一次测量中检测量子比特状态精度有多高的重要指标。实验中,研究团队能获得61.8%的单次保真度,读出持续时间约为14微秒。当校正量子比特的能量弛豫时间时,保真度跃升至92.7%。

研究人员表示,只要稍加改动,辐射热测量计就能在200纳秒内达到理想的99.9%单次保真度。去除辐射热测量计和芯片之间的其他不必要部件后,不仅读出保真度有更大改善,而且测量设备也将更小、更简单,从而使放大到更高的量子比特数变得更可行。

总编辑圈点

要在量子计算机中实现更高的量子比特数,需要不断进行新的工程设计。在这场升级竞赛中,最棘手的障碍之一就是改进量子比特的测量方法。传统上,被称为参量放大器的设备被用以进行这些测量。但顾名思义,这种设备会放大从量子比特拾取的微弱信号,从而产生不必要的噪声。如果没有额外的大型元件保护,还可能导致量子比特退相干。此次的新技术与传统技术相比,可谓优势明显——它能够获得更为准确、稳定的量子比特测量结果。

(来源:科技日报)

以上内容为资讯信息快照,由td.fyun.cc爬虫进行采集并收录,本站未对信息做任何修改,信息内容不代表本站立场。

快照生成时间:2024-04-16 15:45:13

本站信息快照查询为非营利公共服务,如有侵权请联系我们进行删除。

信息原文地址:

巧避海森堡不确定性原理!量子比特读出技术重磅突破
...比特发出的微弱信号。1927 年,德国物理学家海森堡提出不确定性原理。他指出,粒子的位置和动量不可能同时被确定:位置的不确定性越小,动量的不确定性就越大,反之亦然。所以,用位
2024-04-18 10:31:00
中国科大新实验终结爱因斯坦与玻尔世纪之辩
...拉曼边带冷却技术将原子制备至三维运动基态,使其动量不确定性下降至与单光子动量相当的水平。同时,实验可以通过灵活地调节光镊囚禁势阱深度,来改变原子狭缝的动量不确定度。实验选定一
2025-12-04 11:03:00
量子力学中的不确定性是否存在?
...了一个表述。这正是量子力学的核心观念之一:海森堡的不确定性原理。由于该原理极大程度地颠覆了我们的日常经验,它逐渐演变为一种广泛使用的象征,在各种媒体流中被用来探讨哲学议题,诸
2024-10-07 03:07:00
...验验证。相关研究近日发表于《物理评论快报》。海森堡不确定性原理是量子物理的基石,它体现了不同量子测量之间的不相容性,即对于不同物理观测量的测量会相互干扰。关于两个量子测量之间
2023-11-10 06:46:00
为什么物质和反物质会湮灭?
...。尽管这张图来自过时的玻尔模型,但我们只需考虑量子不确定性就可以得出更好的模型。例如,考虑由自由质子和自由电子形成中性原子。质子的大小约为飞米,而电子则更小。但要形成原子,不
2024-06-17 09:54:00
量子引力计算中的基础知识
...子的行为。不同于经典物理学的确定性,量子力学充满了不确定性和概率。一个经典的例子是海森堡不确定性原理,它告诉我们不能同时精确地知道一个粒子的位置和动量。此外,量子力学还介绍了
2024-06-22 11:08:00
为什么电子不是围绕原子核转圈圈而是概率分布?
...物体的位置和速度是清晰定义的,但在量子领域,海森堡不确定性原理告诉我们,位置和动量不能同时被准确知晓。电子的速度和位置的不确定性是根本的,不是因为测量技术的不足,而是自然界的
2023-12-20 10:14:00
量子简史(1672——2021),从一个光子说起
...法之一)。1927年——维尔纳-海森堡发表文章介绍海森堡不确定性原理:Δp·Δx≥h/4π。1927年——索尔维会议
2023-12-16 11:17:00
隐变量理论能拯救量子力学吗?
...测量完成或量子相互作用发生之前,系统是否存在固有的不确定性?或者是否存在一种“隐藏的现实”,它是完全可预测的、可理解的,并在更深层次上决定了我们所看到的?这种可能性令人着迷,
2023-02-08 13:08:00
更多关于科技的资讯:
让光谱仪变小变强:清华大学团队从波粒二象性找到答案
近日,清华大学电子系鲍捷教授团队在材料科学领域国际知名期刊《Nano Research》发表题为《The Wave-Particle Duality of Light Manif
2026-01-07 08:54:00
近期,荣程智运科技(天津)有限公司(以下简称“荣程智运”)自主研发的“基于图像识别的非格式化磅单智能转换方法及系统”获得国家发明专利授权
2026-01-07 09:04:00
一颗“善变”的石头|了不起的河南智造③
【编者按】当厚重中原遇上智慧创新,会擦出怎样的火花?黄河之畔,钢铁与芯片共舞,机械臂与大数据齐鸣,一场“智造交响曲 ”正在上演
2026-01-07 09:06:00
三河市燕郊首届机器人科技展开幕
河北新闻网讯(刘伟)1月2日,燕郊首届机器人科技展在三河市燕郊天洋广场盛大开幕。活动为期两天,由三河市委宣传部、三河市科协主办
2026-01-07 09:47:00
科技赋能反诈 珍爱网筑牢婚恋交友安全屏障
在互联网高速发展的当下,信息便利与安全风险并存,个人信息泄露、网络诈骗等问题给婚恋交友带来诸多隐患。作为深耕行业二十年的婚恋服务领军企业
2026-01-07 08:54:00
昨日,A股继续发动攻势,其中上证指数盘中突破2025年11月中旬4034点的阶段性高点,收在全天最高点4083.67点
2026-01-07 08:06:00
中新经纬1月6日电 6日晚,小米公司发言人官方微博公布了团队与相关KOL接触一事的处罚结果。全文如下:昨天关于团队与相关KOL接触一事
2026-01-07 08:08:00
杭州日报讯 创新往往来自年轻人。“我要特别致敬青年人,青年人始终站在时代前列,他们代表着社会前进的方向。”1月3日,杭州浙江大学校友会会长
2026-01-07 07:05:00
■程璐摘要:在高中英语学习中,词汇掌握质量直接影响阅读理解与表达能力。传统词汇教学多停留在机械记忆层面,学生难以形成稳定且可迁移的词汇表征
2026-01-07 04:52:00
江西如何跑稳“谷子经济”千亿赛道(图)
“‘谷子’不仅是Goods的谐音,对于我们来说,也是一种精神食粮。”刚从二手集市收摊的高中生小甜(化名)对“吃谷”这件事有着自己的理解
2026-01-07 04:52:00
喜旺春节礼盒上市!把年味与福气,一键打包带回家
辞暮尔尔,烟火年年。当街头的红灯笼渐渐挂起,当归家的车票开始抢订,藏在心底的年味也愈发浓烈。年,是团圆的相聚,是味蕾的盛宴
2026-01-07 05:00:00
烟台高新区:中关村烟台协同创新中心举办航空航天专场—烟台优质企业北京场景应用对接会
胶东在线1月5日讯(通讯员 郭健 实习编辑 单煜媛)近日,中关村·烟台协同创新中心联合烟台绿丞先进材料创新服务中心在北京举办烟台优质企业场景应用(航空航天专场)对接会
2026-01-07 05:00:00
河北新闻网讯(赵静静、陈立君)日前,开滦集团铁拓公司(简称“开滦铁拓公司”)自主研制出一台液压支架连杆焊接机器人,并在支护设备厂生产车间正式投入应用
2026-01-06 21:24:00
中新经纬1月6日电 据极目新闻报道,1月5日下午,三星电子会长李在镕现身北京京东MALL双井店购物。此前,李在镕出席了由中国贸促会
2026-01-06 21:31:00
江南时报讯 近日,第五届江苏资本市场峰会在南京召开。本次峰会围绕“聚合资本力量,助力产业创新”主题展开,通过多维度量化评价
2026-01-06 22:12:00