在量子計算和特別是量子線路的計算模型裡面，一個量子邏輯門是一個基本的，操作一個小數量量子位元的量子線路 。它是量子線路的基礎，就像傳統邏輯門跟一般數位線路之間的關係.與多數傳統邏輯門不同，量子邏輯門是可逆的。 然而，傳統的計算可以只使用可逆的閘表示. 舉例來說，可逆的Toffoli閘 可以實做所有的布林函式。 這個閘有一個直接等同的量子閘，也因此代表量子線路可以模擬所有傳統線路的操作。
基本介紹
- 中文名：量子邏輯門
- 外文名：Quantum Logic Gate
打破世界紀錄,
百科名片
在量子計算和特別是量子線路的計算模型裡面，一個量子邏輯門是一個基本的，操作一個小數量量子位元的量子線路 。它是量子線路的基礎，就像傳統邏輯門跟一般數位線路之間的關係.與多數傳統邏輯門不同，量子邏輯門是可逆的。 然而，傳統的計算可以只使用可逆的閘表示. 舉例來說，可逆的Toffoli閘 可以實做所有的布林函式。 這個閘有一個直接等同的量子閘，也因此代表量子線路可以模擬所有傳統線路的操作。
打破世界紀錄
中科院量子信息重點實驗室郭國平教授半導體量子晶片研究組及其合作者又破世界紀錄，通過實驗成功實現世界上最快速量子邏輯門操作，取得半導體量子晶片研究的重要突破。
眾所周知，世界上第一台計算機埃尼亞克占地170平方米，功率達174千瓦，可是其運算速度還不如普通計算器。隨著半導體產業的飛速發展，電子產品的尺寸越來越小，電晶體集成度越來越高，單個電晶體的尺度也越來越小，由尺寸效應等導致的量子效應也越來越明顯。
據介紹，由摩爾定律推算，大概到2020年，每個電晶體將小到只有一個電子。此時單個電子的運動將滿足微觀世界中量子力學的物理規律。信息的這種量子化趨勢將極大地影響未來信息處理中的編碼方式、運算規律和讀取方式等各個環節，甚至徹底改變現在半導體信息產業的格局。
郭國平教授介紹，研究組從可大規模集成化的半導體單電子電晶體的設計製備出發，在砷化鎵鋁異質結中製備出一種集成了雙路量子探測通道的柵型雙量子點複合結構，並且通過調節載入在柵電極上電秒沖的高度和寬度，成功實現了世界上最快速的皮秒量級單比特超快普適電控量子邏輯門，比國際上公開報導的電控半導體邏輯門的運算速度提高近兩個數量級，相關研究成果發表在最新一期權威學術期刊《自然通訊》上。
更快和更大規模的集成始終是晶片技術的核心夢想。郭國平教授說，更快的量子邏輯門操作，才有可能將量子計算從小規模的實驗室演示推向真正的實用化。
