重大突破為當今強大的量子電腦鋪平了道路

量子電腦有可能徹底改變資訊科技、處理問題即使我們最強大的超級電腦也無法解決。 然而，這些問題需要具有數百萬個量子位元（量子位元）的量子計算機，而現今的量子計算機則以 100 個量子位元規模運作。

連接更多的量子微晶片可以幫助克服當今機器的局限性，但它們在速度和保真度方面受到限制。 有史以來最快的速度是每秒移動 180 個量子比特，成功率（保真度）約為 94%。 將保真度提高到接近 100% 會導致速度下降。 薩塞克斯大學和Universal Quantum的研究人員現在展示了解決這個問題的新方法，以最戲劇性的方式打破了這些記錄。

這些團隊設計了一種連接微晶片的新方法，他們將其比作拼圖。 在普通的微晶片中，所有令人興奮的事情都發生在中間，你可以把它放在一邊。 在他們的版本中，邊緣是關鍵部分，允許它們連接和傳輸量子位元成功率為99.999993%，速度為每秒2,424。

他們的微晶片邊緣放置了電極，效果非常好，可以控制單個原子。 對齊這些懸垂電極是連接微晶片取得令人難以置信的成功的關鍵，它們可以在每個邊緣對齊——因此可以連接在一起的微晶片數量沒有限制。

資深作者 Winfried Hensinger 教授告訴 IFLScience：“我們通過提出一種像在家玩拼圖一樣簡單的解決方案，改變了擴展量子計算的方式。” 「這使您基本上可以使用任意數量的量子位元和任意複雜的程度進行任意計算。 這是我們擴展量子計算方式的根本性改變。

保真度的誤差非常小，您無需再對其進行校正，並且速度比目前的方法（稱為光子互連）高出一個數量級。 這種方法還有進一步改進的空間，儘管它現在就已經足夠好了。

「我們或許可以再增加一個數量級[到比率]。 但這對於容錯量子運算來說已經足夠了。 這不是原則證明，也不是「將來我們可以…」這些數字目前就足夠了。 你不需要改變任何東西，」亨辛格教授向 IFLScience 解釋。

這項重大突破報道於自然通訊。