写道氮杂2005年2月28日
两个超导设备被诱导成一种特殊的、相互依赖的状态，这种状态模拟了有时在原子对中看到的不寻常的相互作用国家标准与技术研究所（NIST）和加州大学圣巴巴拉（UCSB）．这项在科罗拉多州博尔德的NIST实验室进行的实验，是未来可能使用超导材料制造的“人造原子”在超级强大的量子计算机中存储和处理数据的重要一步。亚博网站下载
这项研究发表在2月25日出版的《科学》(Science)杂志上，表明几乎同时测量两个相互连接的人造原子的量子特亚博老虎机网登录性是可能的。到目前为止，超导量子位——当今计算机中使用的1和0的量子对等物——一直是一次测量一个，以避免对邻近量子位产生不必要的影响。这一进展表明，人工原子的特性可以以一种与在真实原子中观察到的一种称为“纠缠”的量子现象相一致的方式进行协调。纠缠是一种“量子魔法”，允许在量子计算机中构建逻辑门，这是一种确保一个量子位元的值可以被另一个量子位元的值以可预测的方式确定的手段。
“这使得使用人工原子进行简单的逻辑操作，这是一个重要的迈出了超导量子计算机的重要一步，”John Martinis说，他在NIST中的超导量子计算工作开始，现在在UCSB的物理教师上。
“Quantum Computing是否变得实用，这项工作正在生产设计，控制和测量电气系统的量子世界的新方法，”雷·斯皮蒙斯，一家物理学家和科学论文的共同作者说。亚博老虎机网登录“我们已经检测到以前未知的单独纳米级量子系统，这些单位纳米级量子系统从未被直接观察到，发现可能导致纳米技术的意外进步。”
如果可以构建，Quantum Computer - 依靠量子力学规则，Nature的用于最小物质颗粒的指令书 - 总有一天可能用于快速高效的代码，优化航空公司时间表等复杂系统yabo214，更快的数据库搜索和解决复杂的数学问题，甚至开发了欺诈性数字签名等新型产品。
超导电路是用于存储和处理在正在研究的量子计算机中的数据存储和处理数据的多种技术之一，以在NIST，UCSB和世界其他地方在NIST中生成QUBITS。因此，使用真实原子的研究进展到目前为止更快地提出，但超导电路提供了易于制造的优点，易于彼此连接，易于连接到现有的集成电路技术，以及使用半导体制造技术的质量可生产。单个超导量子位是围绕人头发的宽度。可以在单个硅微芯片上制造两个Qubits，该距离屏蔽盒约为1立方英寸的尺寸。
这项研究发表在《科学》杂志上，它利用约瑟夫亚博老虎机网登录森结(Josephson结)这种超导电路元件创造了量子位元。这些装置由两块由一层薄薄的绝缘区域隔开的超导金属组成，绝缘区域具有能够支持“超级流动”电流的特殊特性。40多年来，科学家们一直使用约瑟夫森结来非常精确地操纵和测量电流和电压。该实验利用比一个60瓦灯泡所需电流弱10亿倍的电流来制造人工原子。利用约瑟夫森结，科学家可以在电流中创造波型，这种电流每秒来回振荡数十亿次，模拟原子量子态之间的自然振荡。而且，就像在一个真实的原子中一样，超导结的量子态可以被操纵来表示1、0，甚至同时表示两者。
正如论文中所描述的，科学家团队通过施加一个持续5纳秒的电压脉冲来测量一个超导量子位元的状态，并通过一个简单的变压器线圈在量子位元中检测磁场的变化。为了检测磁场的微小变化，他们使用了超导量子干涉装置(SQUID)。如果检测到信号，量子位处于1(或激发态);如果没有检测到信号，则量子位处于0状态。
通过非常精确的时机，团队还能够同时测量两个Qubits。这是避免销毁量子信息的不需要测量串扰的关键。科学家能够见证一种量子振荡的模式，这与生产量子逻辑门所需的缠结一致。
基于Josephson Junction的量子计算的NIST研究，现在由Ray Simmonds带领，是一部分NIST的量子信息计划，协调努力，构建由大约10个或更多Qubits组成的第一个原型量子逻辑处理器。John Martinis在UCSB中的研究小组，用于SpintRonics和量子计算，其中一部分加州纳米系统研究所(CNSI)，主要集中在基于Josephson结Quantum位构建量子计算机。
科学中报告的工作采用了由约瑟夫森交界处制成亚博老虎机网登录的Qubits，其中薄层的非导电材料夹在两片超导金属之间。在非常低的温度下，超导体对的电子对应形成，形成没有阻力的“超流”，并且以单个均匀的波形图案流动。均匀的电子对波形图案泄漏到“三明治”的绝缘中间，其中它们的波形属性重叠并彼此干涉，使得超流体可以流过绝缘体。电流通过在弯曲的碗内来回滚动时稍微通过交叉点来回流动。这些振荡中的能量只能以离散量或Quanta存储。
在Josephse结合Qubit中，0和1个州可以被认为是通过交界处来回流动的电流的两个最低频率振荡。这些振荡的速度通常为每秒数十亿次。这种行为类似于原子的电子在其核周围自然振荡的方式，形成离散量子状态，因此“人为原子”。
量子位也可以被认为是一个孩子的摆动，在它的极端前后位置之间来回摆动。然而，与普通的摆动不同，约瑟夫森量子比特可以处于一种被称为“叠加”的不寻常的量子态，在这种状态下，它可以同时以两种不同的频率振荡，同时处于1和0的状态。
当两个77osephson结通过标准电容连接时，应用小A.C.电压脉冲到第一个量子位可以导致两个Qubits在两个组合状态之间振荡。在一个组合状态下，第一个量子位兴奋（1），而第二则不是（0）;后来在时间上，第一个量子位完全放松（0），而第二个Qubet完全兴奋（1）。它们在这些极端之间振荡，如两个孩子在挥杆套上以相同的速度来回移动，但在相反的方向上。这些振荡只有在尼斯的差异时才发生