带有微波的科学家炸离子以构建高度可扩展的量子计算机

　　为什么这很重要

　　量子计算机可以运行的量度越多，它的功能就越强大，这一突破可以为研究人员一种以负担得起，简单的方式创建超强大，高度可扩展系统的新方法

　　英国量子信息技术中心（NQIT）的成员的苏塞克斯大学物理学家开发了一种破碎的新技术，使建造大规模捕获的离子量子计算机变得更加简单，这使我们更接近使量子计算机在不久的将来成为现实。

　　尽管量子计算机 - 除了Dwave以外，可以说的不是构建“真实的”量子计算机 - 只是一个概念，但世界各地的众多计算机科学研究人员，已经投资了数十亿美元来创建它们。

　　目前，世界各地的研究人员正在使用被困的离子和原子，光的颗粒或充当Qubits的超导电路来构建量子计算机系统。

　　当前创建使用捕获离子的量子计算机的方法涉及使用激光束来构建量子门 - 如果您要构建仅包含几个量子的小量子计算机，这很好。但是，如果您想创建一台能够计算巨大方程式的真实量子计算机，那么您需要一台由数十万个量子位组成的量子计算机，而量子计算机又需要数十万个激光梁，这些激光梁都可以准确地将其准确地与5μm半径内的范围保持在5μm之内，以构建所有必需的量子范围。

　　有趣的是，正如您可能已经猜到的那样，这很难做到这一点，但是现在苏塞克斯大学的研究人员开发了一种方法，可以极大地简化建筑物被困的离子量子计算机。他们没有使用激光束，而是发明了一种方法，将电压施加到微芯片上以构建量子门。

　　“我们已经将量子计算机构建的难度降低到了构建古典计算机的等效物。在经典的计算机中，您拥有晶体管，它们使用电压来执行经典的逻辑门，” Sussex大学ION ION量子技术集团的量子技术教授Winfried Hensinger说。

　　“我们使用微波辐射，在微波炉中沐浴整个量子计算机，然后在实际处理区域内具有局部磁场梯度，并通过施加电压，我们将离子的位置移动，以便它与全局微波相互作用。”

　　该研究名为“带有全球辐射场的被困的量子逻辑”的研究发表在《物理评论》杂志上。

　　要构建一个量子门，您需要能够纠缠两个量子位，如果您想构建一个量子门，则需要被困的离子保持共鸣。但是，如果您只想要一个量子，那么您将希望该选项能够转移离子的位置，以免它与全球微波领域相互作用，这就是科学家能够实现的目标。

　　研究人员最终的目的是建立两个大规模的量子计算示威者 - 一个在牛津大学，一个在苏塞克斯。

　　到目前为止，在对超导量子和被困的离子量子计算机进行的研究中，科学家获得的最大量子位数约为10 QUAT。相比之下，苏塞克斯大学研究人员在其实验室中建造的当前量子计算机有两个量子位，但是下一个演示者将在未来几年内进行在线，将有数十吨。

　　亨辛格说：“使用这种技术，我们可以大幅度地降低工程大型机器的复杂性。首次可以在使用电压上使用电压在被困的离子量子计算机上执行量子门。”亨辛格（Hensinger）亲自认为，被困的离子将赢得量子计算的速度要快得多。

　　“这完全改变了您将如何构建被困的离子量子计算机，就像从功能手机到智能手机一样。关键优势是能够设计具有数十亿量量子位的机器，现在使用当前技术可行。”