量子计算机最新突破2022：新的突破使量子计算机又向前迈进了一大步

要充分发挥量子计算的潜力，其中的一个挑战就是如何让数百万个量子位一起工作 —— 这些量子位相当于传统计算机中存储1或0的经典比特。

上图：这项研究的量子微芯片装置。

英国苏塞克斯大学的科学家们现在已经能够让量子位在两个量子计算机微芯片之间直接移动，而且速度和精度都大大超过了这项技术之前看到的任何东西。

这表明，量子计算机可以超越微芯片的物理限制进行扩展，这是在同一台机器中处理数百万量子位的关键因素。从苏塞克斯大学分离出来的创业公司 Universal Quantum 将继续开发这项技术。

量子科学家玛丽亚姆·阿赫塔尔（Mariam Akhtar）说：“该团队已经证明了利用量子物质链接进行快速连贯的离子转移。这项实验验证了 Universal Quantum 公司一直在开发的独特架构 —— 为真正大规模的量子计算提供了一条令人兴奋的路线。”阿赫塔尔在苏塞克斯大学期间领导了这一原型的研究。

研究人员使用了一种他们称之为“UQConnect”的专业技术来进行传输，使用电场设置来传输量子位。这意味着微芯片可以以类似拼图游戏的方式拼接在一起来构建量子计算机。

上图：研究人员温弗里德·亨辛格（Winfried Hensinger）和塞巴斯蒂安·韦德（Sebastian Weidt）展示了他们的量子计算机原型。

虽然，量子位是出了名的难以保持稳定和移动的，但该团队达到了99.999993%的成功率和每秒2424个链接的连接率。以这种方式连接数百甚至数千个量子计算微芯片的空间很大，数据或保真度损失最小。

制造量子微芯片的方法不止一种：在这种情况下，该架构使用被捕获的原子离子作为量子位，以获得最佳的稳定性和可靠性，并使用电荷耦合器件电路来实现优越的电荷转移。

苏塞克斯大学的量子科学家温弗里德·亨辛格（Winfried Hensinger）说：“随着量子计算机的发展，我们最终将受到微芯片尺寸的限制，这限制了芯片可以容纳的量子比特的数量。因此，我们知道模块化方法是使量子计算机强大到足以解决逐步改变行业问题的关键。”

上图：研究人员玛丽亚姆·阿赫塔尔与量子计算机控制面板。

量子计算机的最终用途可能包括：开发新材料、药物治疗研究、网络安全改进和气候变化模型。

虽然量子计算机今天已经存在，但与它们最终可能成为的东西相比，它们的范围还实在有限 —— 它们更多的是研究项目，而不是可以实际利用和编程的机器。

因此，像我们在这里报道的这种突破，正引领我们充分实现量子计算的潜力，而开发利用数百万量子比特的方法是其中至关重要的一部分。

来自苏塞克斯大学的量子科学家塞巴斯蒂安·韦德（Sebastian Weidt）说：“这些令人兴奋的结果表明，Universal Quantum 公司的量子计算机具有非凡的潜力，可以强大到解锁量子计算的许多改变生活的应用。”

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

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