By 桑德拉·赫尔塞尔 16 年 2022 月 XNUMX 日发布
今天的量子新闻简报 开篇 D-wave 宣布了一项里程碑式的研究，详细介绍了相干量子退火的首次大规模演示，随后发表了一篇文章“利用量子技术所需的工程应用开辟了技术机会”。 第三是看看马萨诸塞州如何资助和建设基础设施，将量子技术从理论推向商业。 和更多。
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D-Wave 演示大规模相干量子退火
D-Wave Quantum Inc.（纽约证券交易所代码：QBTS）发布了一项关于相干量子退火首次大规模演示的同行评审里程碑研究。 Quantum Briefs News 总结了一个 新闻播音员关于下面的研究。
该研究首次展示了在 D-Wave 处理器中使用多达 2000 个量子比特的大规模可编程量子退火处理器中的量子相变动力学。 该演示超出了以往任何可编程量子相变的规模，打开了模拟奇异物质相（构成宇宙的液体、固体或气体之外的异常物质状态）的大门，否则这些物质将难以处理。
这篇论文是 D-Wave、南加州大学、东京工业大学和埼玉医科大学的科学家合作完成的，题为“可编程 2000 量子位伊辛链中的相干量子退火”，发表在同行 -评论期刊 自然物理学 今天可用 相关信息. 该研究表明，完全可编程的 D-Wave 量子处理器可以用作大规模相干量子动力学的精确模拟器。 这证明了分离相关自旋的“扭结”模式与理想量子系统的著名薛定谔方程的精确解析解几乎完全一致，完全与外界噪声隔离。 扭结的密度和间距取决于实验的速度和“量子性”等因素。 单量子比特参数的测量结果显示，可以准确预测 8 到 2000 量子比特的系统行为，展示了在所有规模的量子模拟中的高水平控制。
这一成就的意义超出了理解一维物质中量子相变的基本科学方面。 通过建立大规模量子模拟的技术基础，为科学理解更广泛的量子材料的性质铺平了道路。
此外，《自然物理学》中展示的科学成就巩固了 D-Wave 对不懈的科学创新和产品交付的持续承诺。
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利用量子技术所需的工程应用开辟了技术机会
量子力学领域向工程应用的转变正在开启大量颠覆性的量子技术机遇。 Quantum News Briefs 总结了最近的一篇文章 Kay-Uwe Giering 和 Andy Heinig 的《半导体工程》 谁解释的机会。
微电子在利用量子技术作为未来关键技术方面发挥着至关重要的作用。 一方面，半导体工艺是创建量子技术系统的重要组成部分。 然而，最重要的是，需要高性能电子芯片来控制量子设置并处理由此产生的大量测量数据。 因此，微电子学提供了量子系统与外界的接口。 除了性能要求外，一些应用还要求将系统冷却到极低的温度。 这导致对电路的机械结构和电气设计的额外要求。
相对于其他应用，即使量子应用达到商业突破点，量也不会特别大。 另一方面，许多量子应用通常需要高度定制的电路，例如，在它们需要处理或提供的电压水平方面。 此外，数据处理要求有时非常高，因此只有最现代的电路概念和电路才能满足。 通常，电子设备还必须安装在尽可能小的安装空间内，这要么是由于应用要求，要么是因为它位于低温域中。 因此，小芯片等新颖的设计概念有望满足这些要求。
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马萨诸塞州将量子技术从理论走向商业
马萨诸塞州正在为量子技术经济奠定基础。 Quantum News Briefs 分享了该州资助的几个量子技术项目。
马萨诸塞州住房和经济发展部提供的 3.5 万美元赠款将帮助东北大学在其位于伯灵顿的创新园区建立体验式量子推进实验室 (EQUAL)。 该赠款是合作研究与开发匹配赠款计划的一部分，由马萨诸塞州技术合作组织 (MassTech) 的创新研究所管理，将支持近 10 万美元的项目。
这笔资金将加强 EQUAL 与国家、九个学术机构和 23 个行业合作伙伴的合作伙伴关系，因为他们致力于简化量子技术的研究到商业化的管道。
在 EQUAL 的 Building V 实验室，学生和研究人员将能够立即在商业层面应用新的量子技术。
XNUMX 月，联邦政府宣布资助马萨诸塞大学波士顿分校、西新英格兰大学和马萨诸塞州的三个小企业的研究中心之间的小型量子合作。 该努力旨在促进量子计算硬件的开发和商业化，并支持量子信息产业的劳动力发展。
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量子电池的突破为汽车 90 秒充电铺平了道路
量子电池使用了使下一代量子计算机成为可能的量子力学相同的奇异特性，尽管它们不会大幅提高计算机的处理能力，但它们可以在短短 90 秒内为车辆即时充电，根据最近的一篇文章 《独立报》的安东尼·卡斯伯森。 量子新闻简报总结如下。
由韩国基础科学研究所和意大利因苏布里亚大学的科学家组成的团队利用称为微激光的量子力学系统，在实现这项技术方面取得了突破。
它使用电磁场来存储通过量子位流充电的能量，同时防止过度充电的风险。它使用电磁场来存储通过量子位流充电的能量，同时防止过度充电的风险。 研究人员将微型激光描述为“量子电池的优秀模型”，并成功证明充电过程比经典充电更快。
韩国研究人员已经计算出，量子电池技术可以将电动汽车的家庭充电时间从 10 小时缩短到仅 90 分钟，而超级充电站可以在 XNUMX 秒内为汽车充满电。 在今年早些时候发表的一项研究中，科学家们注意到量子电池的充电时间实际上是如何随着电池尺寸变大而缩短的。 这是由于一种称为量子加速的现象，它与分子随着电池变大而变得更加纠缠的方式有关。
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Sandra K. Helsel 博士自 1990 年以来一直在研究和报告前沿技术。她拥有博士学位。 来自亚利桑那大学。
