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量子計(jì)算機(jī)有望解決即使是當(dāng)今最強(qiáng)大的超級計(jì)算機(jī)也無法解決的極其復(fù)雜的問題，但還需要新的研究工具來推動該領(lǐng)域的發(fā)展并充分開發(fā)量子計(jì)算機(jī)。

現(xiàn)在，西北大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)并測試了一種用于分析大型超導(dǎo)電路的理論工具。這些超導(dǎo)電路利用量子計(jì)算機(jī)的最小單位超導(dǎo)量子比特來存儲信息。

電路的大小很重要。而要想去掉多余的噪聲，往往要增加電路的大小和復(fù)雜性。目前很少有工具能解決大型電路的建模問題。因此，西北大學(xué)的方法對研究界做出了重要貢獻(xiàn)。

論文的通訊作者和第一作者Daniel Weiss說：“我們的框架受到最初研究晶體中電子的方法的啟發(fā)，我們也因此能夠獲得電路的定量預(yù)測，這在以前是很難或不可能實(shí)現(xiàn)的。”

研究人員還特別研究了受保護(hù)的量子比特。這些量子比特不受有害噪聲的影響，可以產(chǎn)生比目前最先進(jìn)的量子比特長得多的相干時(shí)間（量子信息的保留時(shí)間）。

這些超導(dǎo)電路必然很大，西北大學(xué)的工具只是量化這些電路行為的一種手段。研究人員希望進(jìn)一步推進(jìn)對超導(dǎo)電路的優(yōu)化。

該研究論文題為"Variational tight-binding method for simulating large superconducting circuits"，已發(fā)表在《物理評論快報(bào)》期刊上。主要作者為D. K. Weiss。