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法國科學家提出結合量子記憶體的新量子電腦架構

黃文滔|特約編輯 (臺灣大學化學系碩士)

量子記憶體(quantum memory)作為儲存量子資訊的單元,除了應用在量子通訊領域,是否也可以應用在量子計算呢?近日法國研究團隊提出了新的量子電腦架構——利用量子記憶體來大幅減少量子位元的個數。一般以超導量子位元組成的量子電腦處理器,量子位元在空間上以二維陣列的方式排列,而本研究在此架構上連接一個量子記憶體,從而形成新的三維架構。研究指出,新架構的量子電腦只需要13435個量子位元就能夠處理2048位元的RSA整數(一個617位數)的質因數分解,遠比二維架構所需的兩千萬個量子位元要少幾個數量級。儘管使用新架構進行此一計算的時間估計需要177天,但本研究成功展現其應用在量子計算的潛力,同時也對量子電腦的架構設計提供了新方向。

量子記憶體
以超導量子位元組成的處理器示意圖
(作者: IBM Research; 出處: https://www.flickr.com/photos/ibm_research_zurich/26093923343)

資料來源

  1. Carlson, E. K. (2021, Sep 28). Far Fewer Qubits Required for “Quantum Memory” Quantum Computers. Physics Magazine
    https://physics.aps.org/articles/v14/s117
  2. Gouzien, É. & Sangouard N. (2021) Factoring 2048-bit RSA integers in 177 days with 13436 qubits and a multimode memory. Phys. Rev. Lett., 127, 140503.
    https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.140503

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