光子盒研究所出品
科学家向大规模量子计算机迈出了新的一步：苏塞克斯学院及其团队首次证明，量子位（QB）可以以创纪录的速度和精度在量子计算机微芯片之间直接传输； 他们将量子微芯片像拼图一样连接在一起，创造出强大的量子计算机。
图中是两个量子计算机微芯片，量子位以创纪录的速度从一个微芯片转移到另一个微芯片。
连接量子芯片创造世界纪录
如今，量子计算机的运行规模为 100 个量子比特。 专家估计，解决重要问题将需要数百万个量子比特，而这些问题超出了当今最强大的超级计算机的能力。 全球范围内正在竞相开发量子计算机，以帮助解决许多重要的社会挑战，包括抗生素的发现、提高化肥生产的能源效率，以及解决从民航到金融等几乎每个行业的重要问题。
目前，计算机以简单的线性形式解决问题，一次一个估计。
在量子领域，粒子可以同时出现在两个地方。 研究人员希望利用这一功能来开发能够同时进行多项估计的计算机； 量子粒子也可以相距数百万公里连接起来量子传输速度，即时反映彼此的行为。 这两个功能都可以用来开发更强大的计算机。
然而，一个障碍是需要在芯片之间快速可靠地传输量子信息：信息衰减并可能引入错误。 这项研究的结果可能会解决这个问题。
在2月8日发表在《自然通讯》上的一篇研究论文中[1]，科学家们证明，他们使用了一种名为“E”的新技术，借助电场链接（），使量子比特变得前所未有。 从一个量子计算微芯片模块到另一个量子计算微芯片模块的速度和精度不受限制。
最终，团队成功传输了量子比特，成功率高达99.0%，连接率达到每秒2424个。 这两个数字都是世界纪录，并且比原始解决方案高出几个数量级。 研究人员[2]表示，这表明原则上可以组合芯片来创建更强大的量子计算机。
“随着量子计算机的发展，我们最终将受到微芯片规格的限制，这限制了芯片可以容纳的量子位的数量，”博士说。 为此，模块化方法是使量子计算机足够强大以解决改变行业的问题的关键。 在证明我们可以连接两个量子计算芯片并且运行良好之后，我们通过连接数百甚至数千个量子计算芯片来释放量子计算的力量。 微芯片规模化的潜力。”
连接两个模块（模块 A 和模块 B）以实现模块化离子阱量子计算机的过程图示。
离子阱微芯片模块
：有望实现商业化和大规模量子估计。
在以创世界纪录的速度连接两个模块的同时，科学家们还确认了量子位的量子特性在传输过程中没有受到影响：例如量子位的叠加态。
该公司首席执行官兼联合创始人、苏塞克斯学院量子技术中级讲师 Weidt 博士表示[3]：“我们坚持不懈地致力于为人们提供一种可以彻底改变他们工作的世界的工具。该公司和苏塞克斯“苏塞克斯学院的团队做了一些真正令人难以置信的事情，这将有助于使我们的愿景成为现实。这些令人兴奋的结果显示了量子计算机的非凡潜力量子传输速度，足以释放量子计算的许多可能性。改变生活的应用的潜力。”
魏特
该公司刚刚从法国航空航天中心 (DLR) 获得 6700 万美元资金，用于建造两台量子计算机，并在其中部署新技术。 该公司近期还荣获“2022年美国化学会创业奖”。
Weidt 补充道：“DLR 的协议可能是有史以来交给公司的最大的政府量子估算协议之一。这是对我们技术的巨大认可。公司今天正在努力将其部署到我们将推出该技术的商用机器中。”
这位博士与博士生 Falk Bonus 和博士后 Foni Raphaël Le Brun 一起领导了这项研究，他们都是苏塞克斯学院研究员和公司的量子顾问。
“该团队已经展示了使用量子链路进行快速且相干的离子传输，”韦博士说。
大规模量子估计：数学+物理+工程……
这位研究员是牛津郡新成立的国家量子计算中心的负责人，独立于苏塞克斯学院的研究团队，他将这一进展描述为“向前迈出了非常重要的一步”。 但他表示，还需要做更多的工作来开发实用的系统。 “为了建造我们未来需要的量子计算机，我们首先需要将脚趾甲大小的芯片连接在一起，以获得‘餐盘’大小的东西。苏塞克斯学院的研究团队已经证明，量子比特可以实现快速、稳定的传输。”
“但是，需要有一种机制将这些‘餐盘’连接在一起，以扩大机器的规模：也许是网球场的大小，以便进行现实和有用的估计，而这种规模的通信技术尚不可用。” 出现。”
萨塞克斯学院的博士生萨赫拉表示，该团队已准备好迎接挑战，将技术提升到一个新的水平。 “这不再只是一个数学问题，这是一个工程问题，这是一个计算机科学问题，这是一个物理问题。”
美国领先的工程公司之一劳斯莱斯对这项技术也持开放态度。 它正在与苏塞克斯学院的研究人员合作开发可以设计更好的喷气式飞机底盘的机器：使用强大的计算机来模拟气流以测试客机底盘的新设计。
参考链接：
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