據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)報道，美國加州大學圣芭芭拉分校的科學家宣布，他們通過量子電路成功實現(xiàn)了馮諾依曼結(jié)構(gòu)，證實了這種經(jīng)典計算機結(jié)構(gòu)在量子信息處理領(lǐng)域的價值，未來量子大規(guī)模集成電路或指日可待。相關(guān)研究發(fā)表在《科學快訊》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。
馮諾依曼結(jié)構(gòu)也稱普林斯頓結(jié)構(gòu)，是一種計算機設(shè)計結(jié)構(gòu)。其要點是：計算機采用二進制方式運算；處理器使用同一個存儲器，經(jīng)由同一個總線傳輸；計算機至少要具有存儲器、控制器、運算器和輸入輸出設(shè)備。該結(jié)構(gòu)確定了現(xiàn)代電子計算機的基本機構(gòu)，從世界上第一臺現(xiàn)代電子計算機埃尼阿克到當前最先進的計算機幾乎都采用了馮諾依曼結(jié)構(gòu)。
加州大學的研究小組將一個長壽命量子隨機存儲器編程為一個量子中央處理器，并與其他組件一起安裝在一塊芯片上，形成了一個經(jīng)典的計算機結(jié)構(gòu)。該電路包括兩個量子位（量子比特）、量子總線、二位的量子存儲器和重置寄存器。所有的硬件都基于超導(dǎo)量子電路，在一個極低的溫度下運行，以保證免受其他干擾因素的影響。
加州大學圣芭芭拉分校的瑪圖·瑪瑞安圖米說：“在新的量子計算機架構(gòu)上，我們已經(jīng)探索了將量子信息寫入內(nèi)存的同時進行其他量子計算的可能性。目前該平臺已經(jīng)能夠執(zhí)行量子傅立葉變換和三量子比特Toffoli門——這是考量量子計算機計算能量的關(guān)鍵。”
瑪瑞安圖米說，雖然與傳統(tǒng)計算機相比，該研究只是非常小的一個進展，但鑒于一臺量子計算機可以同時進行大量計算，具有比傳統(tǒng)計算機強大得多的運算能力，這也是值得欣慰的。
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