大約80年前，世界正在戰爭。在保密的裹屍布下，英國，德國和美國的科學家正在創建第一台電子計算機。這些計算機填滿了房間，要求大量電力並實現了以前不可能的計算。幾十年後，很少有人想像，強大的計算機訂單更適合背包，但這正是發生的事情。
因此，當我們坐在真正有用的門檻時量子計算，我們可以看到量子筆記本電腦嗎？ “我認為有可能，”馬里奧·吉利（Mario Gely）牛津大學的量子計算研究人員告訴Live Science。 “這是高度投機性的，但是我想不出量子筆記本電腦不可能的根本原因。”
以下是到達那裡所需的一些步驟。
擴展量子號碼
在科學家可以製作量子筆記本電腦之前，他們需要製作有用的量子計算機。關於多少Qubits- 需要數字位的量子等效物來創建一台真正有用的量子計算機，或者可以解決一系列有用的現實世界中的問題，這些計算機可以避免最好的超級級計算機。但這絕對比目前的可能性高。
斯蒂芬·巴特利特（Stephen Bartlett）理論上的量子物理學家兼悉尼大學納米研究所（Nano Institute）的主任認為，到本十年末，我們可以看到真正有用的量子計算機。巴特利特告訴《現場科學》：“有很多開放的科學挑戰，這使這條路有點暗淡，但我們正在接近。”
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例如，新開發的量子 電荷耦合設備（QCCD）體系結構可用於製作二維量子陣列，而不是一維陣列，這會增加量子的密度，可能增加量子數的數量。
減少量子計算機中的錯誤
但是，擴展在構建微型量子計算機方面帶來了另一個挑戰：糾正錯誤或“噪聲”。巴特利特說：“我們現有的量子組件很吵，因此我們需要校正錯誤，這需要大量冗餘。”科學家需要減少錯誤或將誤差校正構建到量子計算機中，這需要更多的量子位。許多科學家正在試圖解決這個問題。
例如，2023年12月研究試圖通過構建具有“邏輯Qubits”的量子計算機來減少錯誤。在另一篇論文科學家於2024年4月出版，設計了一種新型的Qubit，其表現就像是錯誤校正的邏輯量子。一些科學家甚至提出了使用光子（光顆粒）作為Qubits的提議，包括另一項研究使用激光脈衝。根據彼得·範·洛克（Peter Van Loock）的說法，德國約翰內斯·古滕伯格大學（Johannes Gutenberg University）的理論量子光學學教授，該研究的合著者，這種方法具有“糾正錯誤的固有能力”。
因此，如果在一兩個十年之內存在強大而有用的量子計算機，則下一步將是小型化。
選擇不同類型的Qubits
但是要變得很小，量子計算機可能需要專注於與當前流行的不同類型的量子。當今一些最先進的量子計算機（例如IBM和Google製造的計算機）依靠量子處理單元充滿了超導Qubits。但是第一台Quantum筆記本電腦可能不會使用此技術。
那是因為，從本質上講，超導量子必須冷卻到上方的一小部分絕對零- 大約20毫米 - 這需要用稀釋冰箱裝滿房間。像IBM這樣的公司並沒有試圖解決這種尺寸的約束。例如，IBM的當前量子計算路線圖設定目標，包括到2033年到2033年的2,000 Quition量子計算機，這將填滿許多房間而不是一個房間。
量子筆記本電腦可以依賴於被困的離子量子量，這些粒子一次在多個狀態中存在，並且使用電磁場，Bartlett和Gely解釋了。儘管被困的離子系統在室溫下工作，並且不依賴室友的冰箱，但它們使用的激光器是巨大的。
Gely說：“目前，我們的激光系統佔據了大約立方米[35立方英尺]。” “如果我們假設離子陷阱是未來，那麼我們就需要激光變小。”
激光不僅必須縮小，而且還必須變得更加先進。當前系統旨在限制100個離子。 Gely說：“使用這一卷的激光設備可以控制多少個量子位。” “您可以控制比我們今天更多的Qubits，但肯定不能控制一台完全露面的量子計算機的數百萬量子。”
但是，最近的兩個進步可能有助於小型化。首先，未來的QCCD可以通過增加量子密度來幫助小型化。其次，7月，斯坦福大學研究人員創建了小鈦式激光器小10,000倍比他們更換的。
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小型化工作將不斷增加
目前，科學家專注於使量子計算機更強大，而不是縮小它們。 Bartlett說：“目前，小型化的動力不如性能的動力，並且在我們擁有大型機時模仿了傳統計算機的早期。” “人們認為最強大的計算機是佔用建築物的。而且，為什麼有人會認真考慮在背包裡攜帶一座建築物？”
這計算機的歷史建議量子計算機將首先推出工業，軍事和政府應用，然後再向消費者轉移。偽經1943年的引用托馬斯·沃森（Thomas Watson Sr.）想到的是，將會有一個“大概五台計算機的世界市場”。
當然，PC和筆記本電腦的世界市場是巨大的，那麼對Quantum PC和筆記本電腦的需求是否會爆炸？巴特利特說：“我總是在量子計算課程中得到的問題是，'什麼時候可以在量子計算機上玩厄運？'” “但是，當您今天在計算機上可以很好地打命厄運時，為什麼要呢？”
取而代之的是，巴特利特（Bartlett）建議可能有“量子個人應用程序，例如財務或信息安全性的利基市場”，但事實是，沒人知道。 Gely提出了量子處理器與經典處理器旁邊坐在一起的替代建議。 Gely說：“這可能就像您有一張圖形卡一樣，但這僅對某些任務有用。”
尚不清楚量子筆記本電腦對消費者有用。專家們可以高度信心所說的是，所有硬件障礙物（縮放量子的數量）都可以克服。然而，未來的量子筆記本電腦可能不會玩厄運。
