划分计算机时代的主要依据是什么
计算机俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。
划分计算机时代的主要依据是计算机所采用的物理器件。电子计算机的发展分成四个阶段,称为四代。第1代电子管数字机逻辑元件采用的是真空电子管。第2代是晶体管数字机采用晶体管。第3代集成电路数字机逻辑元件采用中、小规模集成电路。第4代大规模集成电路机,逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路。
新型量子计算机首个基本元件问世
2017年底瑞典和奥地利物理学家携手,研制出了单量子比特里德伯(Rydberg)门,这是新型量子计算机——囚禁里德伯离子量子计算机的首个基本元件。最新研究证明了建造这种量子计算机的可行性,其有潜力克服目前的量子计算方法面临的扩展问题。
当时,量子计算机面临的最大问题之一是如何增加每个逻辑门中发生纠缠的量子比特的数量。这对于开发出实用的量子计算设备至关重要。升级之所以困难,部分原因在于囚禁离子的系统内常用的多量子比特逻辑门,会随着量子比特数量的增加而遭遇“频谱拥挤”问题。然而,囚禁里德伯离子的系统不受频谱拥挤问题的影响,这就表明,以囚禁的里德伯离子作为量子比特而研制的量子计算机,或许能成为升级能力更强的量子计算机。
研究人员在《物理评论快报》上发表论文称,他们建造出了首个单量子比特里德伯门。为了做到这一点,需要造出单个离子的里德伯相干激发。他们首先以囚禁于陷阱中的一个锶离子开始,接着使用激光将离子从低量子态激发到第一激发态,再将其激发到更高能的里德伯态。
实验的关键之处在于,里德伯态采用相干方式获得,这对于建造多量子比特里德伯门至关重要。研究人员将相干的里德伯激发与量子操控方法相结合,展示了单量子比特里德伯门。他们估计,可将这一单量子比特系统扩展到两个量子比特的系统,未来还可以添加更多量子比特。
除了潜在的升级优势,基于囚禁的里德伯离子而研制的量子计算机还拥有其他优势,包括能更好地控制量子比特、门运算速度更快等,他们将进一步研究这些可能性。
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