ETH Zurich利用机械振动创建量子存储器 — ScienceDaily

苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的研究人员展示了一种量子计算机架构，其工作存储器以微观机械振动的形式存储信息。在该系统中，超导量子比特承担处理器和控制功能，而机械谐振器则暂时保存量子态以供后续计算使用，ScienceDaily报道。

振动中的存储器

物理学家Yiweng Chu领导的团队将这种存储器的工作原理比作吉他弦，尽管芯片中的振动频率是人耳无法听到的。该系统中的信息并非以电磁方式存储，而是存储在特定的机械振动模式中。

当超导量子比特需要数据时，它会访问已存储的振动态，执行操作，并将修改后的信息返回存储器。这种功能分工类似于普通计算机：中央处理器进行计算，而随机存取存储器则单独保存计算所需的数据。

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量子操作测试

这项发表于《Science》期刊的研究的作者使用量子傅里叶变换和周期搜索算法测试了该系统。这些程序需要精确控制多个量子态，并保持它们之间的相干联系。

实验表明，机械谐振器与超导量子比特结合后能够进行量子计算，而不仅仅是存储信息。研究人员评估认为，这种架构原则上能够实现任意量子计算所需的基本操作。

机械谐振器可能比电磁存储系统更紧凑，并可支持多种不同的振动模式。它们还有可能更长时间地保存量子态。该团队的下一项任务是在保持精度和运行可靠性的同时扩大这项技术的规模。