多维光子量子比特:解锁超越经典计算的算力跃升

近期,一项发表于《自然》期刊的研究展示了利用多色光子构建高维量子比特(qudits)的突破性进展。与仅能同时编码0和1的传统量子比特(qubits)不同,这些多维光子能够同时代表多种状态,极大地扩展了信息承载能力。
研究人员通过操纵不同颜色的光子,使其具备多个维度,类似于一个多面骰子而非硬币。一个qudit可以同时代表10种不同的颜色,即10个维度,远超qubit的两个维度。这种多维编码能力预示着量子计算机在处理极其复杂的计算任务时,将拥有远超现有技术的算力优势。
尤为关键的是,实现这一技术所使用的设备多为现有的电信设备,成本相对低廉。这表明未来量子计算的硬件门槛有望大幅降低,从而加速其普及和应用进程。虽然当前市面上的量子计算机依然昂贵,但这项研究为降低成本、提升性能提供了新的技术路径。
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