今天的第一篇专业内容来啦，美国昨天又有一个科学领域突破啦，天天是硬核突破，美国国家标准与技术研究所NIST的物理学家利用导光光纤而不是金属电线测量和控制了超导量子比特，为将一百万个量子比特而不是几千个量子比特装入量子计算机中铺平了道路。超导电路是制造量子计算机的领先技术，因为它们可靠且易于批量生产。但这些电路必须在低温下工作，将它们连接到室温电子设备的方案很复杂，并且容易使量子位过热。一台能够解决任何类型问题的通用量子计算机预计需要约100万量子比特。
光纤是我们平时看到的电信网络的主干，它有一个玻璃或塑料芯，可以在不导热的情况下传输大量光信号。但是超导量子计算机使用微波脉冲来存储和处理信息，因此，光需要精确地转换成微波。为了解决这个问题，NIST的科学家们将光纤与其他一些标准组件结合起来，这些标准组件可以在单个粒子或光子的水平上转换、传输和测量光，然后可以很容易地将光转换为微波。该系统与金属布线一样工作，并保持了量子比特脆弱的量子态。
参与本次实验的物理学家说：“我认为这一进展将产生巨大影响，因为它结合了两种完全不同的技术，即光子学和超导量子比特，来解决一个非常重要的问题，光纤也能以比传统电缆小得多的体积传输更多的数据。”
通常，科学家们会在室温下产生微波脉冲，然后通过同轴金属电缆将其传输到低温维持的超导量子位中。NIST的新装置使用光纤代替金属，将光信号引导至低温光电探测器，低温光电探测器将信号转换回微波，并将其传输至量子位。为了进行实验比较，微波可以通过光子链路或规则的同轴线传输到量子位。光纤实验中使用的“transmon量子位是一种特殊装置，它会被嵌入在三维储液罐或金刚石空腔中。
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