具超长可重复相干时间的通量量子比特问世******
以色列巴伊兰大学物理系暨量子纠缠科学与技术中心迈克尔·斯特恩及其同事基于一种称为超导通量量子比特的不同类型的电路构建超导处理器。在发表于《物理评论应用》上的一篇论文中,他们提出了一种控制和制造通量量子比特的新方法,该方法具有前所未有的可重复长相干时间。
通量量子比特是一种微米大小的超导环路,其中电流可顺时针或逆时针流动,也可双向量子叠加。与传输子(transmon)量子比特相反,这些通量量子比特是高度非线性的对象,因此可在非常短的时间内以高保真度(即无错误地进行计算的能力)进行操作。
超导传输子量子比特被认为是可扩展量子处理器的基本构建块。多年来,传输子量子比特的保真度不断提高,IBM、亚马逊和谷歌等科技巨头在最近的竞争中相继展示了量子优越性。
但随着处理器变得越来越大,如IBM刚刚宣布推出一款具400多个传输子量子比特的处理器,此类系统的保真度和可扩展性要求变得越来越严格。特别是,传输子量子比特是弱非线性对象,这本质上限制了它们的保真度,并且由于频率拥挤的问题带来了对可扩展性的担忧。
而通量量子比特的主要缺点是,它们特别难以控制和制造,这导致了相当大的不可重复性,之前它们在工业中的使用仅限于量子退火优化过程。
在新研究中,研究团队与澳大利亚墨尔本大学合作,使用新颖的制造技术和最先进的设备,成功地克服了这一范式的重大障碍。
斯特恩表示,他们在这些量子比特的控制和可重复性方面取得了显著改善。这种可重复性使他们能够分析阻碍相干时间的因素并系统地消除它们。这项工作为量子混合电路和量子计算领域的许多潜在应用铺平了道路。
这项研究得到了以色列科学基金会的支持。(记者张梦然)
系统布局国际竞争新赛道******
作者:朱克力(国研新经济研究院院长)
制胜新赛道,需要更为系统的方法论。结合各地已有的创新实践,其基本路径是,在看准方向、锚定价值的基础上提前布局,在推进过程中突出创新驱动,持续激活人和场景的力量。
近期召开的中央经济工作会议强调,抓住全球产业结构和布局调整过程中孕育的新机遇,勇于开辟新领域、制胜新赛道。党的二十大报告指出,要开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。可以说,制胜新赛道正成为我国深度参与和引领新一轮产业变革、重塑国际竞争优势的重要战略目标。
纵观全球历史,看准方向并领跑新赛道是制胜之道。看企业发展,三星电子因看准方向,大量投入研发存储器和液晶面板,如今全球市场占有率稳居前列,已成为国际电子产业头部企业;诺基亚虽然抓住通信产业发展机遇在上世纪取得巨大成功,却与触屏手机失之交臂。看国家进步,英国曾因蒸汽技术而崛起,美国凭借信息技术而强大,无不是抓住新赛道机遇而成为时代的弄潮儿。
当前,大数据、云计算、人工智能等关键技术赋能各个领域,新产业、新业态、新模式加速迭代。新赛道主要以新技术或新模式为核心竞争力,是分工更细、技术更高、迭代更快、更利于形成优势的新兴产业或细分领域,具有引领性发展、颠覆性创新、爆发式成长等特性。如果说科技创新是推进竞争力提升和现代化先行的关键变量,那么制胜新赛道就是产业迭代升级与换道超车的必由之路。
放眼国内,各地在竞逐新赛道方面不遗余力。有的推动发展集成电路、人工智能、生物医药、新能源等先导产业,有的前瞻布局工业互联网、卫星互联网、机器人等新兴产业,有的超前谋划区块链、太赫兹、量子通信等未来产业。应当注意的是,制胜新赛道既要抢占新技术前沿,也要努力在不确定性中锚定其中的确定性。比如,数字化和低碳化,是引领未来产业发展、贯穿全球产业链供应链价值链的重要力量,可作为各地培育差异化新赛道的共性基座。
制胜新赛道,无疑需要更为系统的方法论。结合各地已有的一些创新实践,基于从科技到产业的转化规律和推进方式,其基本路径是,在看准方向、锚定价值的基础上提前布局,在推进过程中持续激活人和场景的力量。具体而言,可重点从三方面协同发力。
突出创新驱动,布局新赛道。注重从新赛道的起点出发,以推动重点产业链与未来产业发展为主攻方向,打造具有国际竞争力的产业集群。运用产业生态圈理念,将创新与产业化紧密结合起来,构建以企业为主体,涵盖基础研究、技术创新、成果产业化、科技金融全链条的创新生态链,吸引各类创新资源要素高效配置和集聚协作。与此同时,应实施一系列创新驱动政策,梳理完善相应法律,营造有利于各种超前的高科技和新应用竞相涌现的良好氛围与法治环境。
坚持以人为本,培育新赛手。人才资源是第一资源,制胜新赛道的一个关键在于“赛手”,以及激励其跑出好成绩的新机制。应着眼于新赛手成长,加快培育一批平台型龙头企业、区域性科技服务机构和更多“专精特新”企业,围绕紧缺人才制定针对性政策,根据新赛道产业人力资本需求规模与层次,搭建高素质、高质量人才引育管理体系。既要提高人才自主培养质量和能力,也要加快引进高端人才,为各类人才发展提供更优质保障。
深化场景供给,建设新赛场。想要真正跑通新赛道,必须尊重产业规律,遵循需求导向和场景驱动。新赛道依托的新赛场,由大量可验证需求和可落地场景构成。应通过搭建产业新生态载体,优化场景供给流程,形成产品接入、场景实测、推广示范的全流程场景生长链条,加速技术转变为现实生产力。在挖掘国内市场的同时,应着眼全球,在全球范围开掘制胜新赛道的更大需求和更多场景,瞄准世界一流创新资源开展合作,深度融入全球分工体系并增强国际影响力,实现从跟跑、并跑到领跑的跃升。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)