科学家们开发出了一种新型低温计算机芯片，能够在极低的温度下运行，接近绝对零的理论极限。
这种名为 Gooseberry 的低温系统为可能发生的革命奠定了基础。？ 使新一代机器能够执行数千个或更多量子位的计算，而当今最先进的设备仅包含数十个。
“世界上最大的目前仅使用 50 个左右的量子位进行操作，”解释来自悉尼大学和微软量子实验室的量子物理学家 David Reilly。
“这种小规模的部分原因是控制量子位的物理架构的限制。”
由于极端条件，物理架构受到限制量子位需要进行量子力学计算。
Gooseberry 芯片（红色）旁边是量子位测试芯片（蓝色）和谐振器芯片（紫色）。 （微软）
与传统计算机中采用 0 或 1 值的二进制位不同，量子位占据所谓的量子叠加？ 一种未定义和未测量的状态，可以在更大的数学运算中同时有效地表示 0 和 1。
量子力学的这一深奥原理意味着量子计算机理论上可以解决经典计算机永远无法回答（或需要多年尝试）的极其复杂的数学问题。
然而，与传统技术一样，越多越好，迄今为止，研究人员能够处理的量子比特数量受到限制。成功部署到量子系统中。
原因之一是量子位需要极度寒冷才能发挥作用（除了其他受控条件之外），以及当今使用的电线系统不可避免地会输出少量但足够的热量，从而破坏热需求。
科学家们是寻找解决方法，但迄今为止，许多量子创新都依赖于设计笨重的接线装置来保持温度稳定，以增加量子位数量，但该解决方案有其自身的局限性。
“当前的机器创建了一系列漂亮的电线来控制信号；它们看起来像倒置的镀金鸟巢或枝形吊灯，”赖利说。
“它们很漂亮，但从根本上来说不切实际。这意味着我们无法扩展机器来执行有用的计算。存在真正的输入输出瓶颈。”
该瓶颈的解决方案可能是醋栗：一种低温控制芯片，可以在仅比绝对零高一点点的“毫开尔文”温度下运行，如一项新研究中描述。
这种极端的热容量意味着它可以与量子位一起位于超冷的冷藏环境中，与它们连接并将信号从量子位传递到位于另一个极冷的罐子外面的次级核心，浸入液氦中。
在此过程中，它消除了所有多余的布线和它们产生的余热，这意味着量子计算中的当代量子位瓶颈可能很快就会成为过去。
“该芯片是在此温度下运行的最复杂的电子系统，”赖利解释道数字趋势。
“这是首次具有 100,000 个晶体管的混合信号芯片在 0.1 开尔文温度下运行，[相当于] 459.49 华氏度或 273.05 摄氏度。”
最终，该团队预计他们的系统可以使低温芯片控制数千个量子位？ 比今天的可能性增加了大约 20 倍。 未来，同样的方法可能使量子计算机达到另一个水平。
“为什么不开始考虑数十亿的量子比特呢？” 赖利告诉澳大利亚金融评论。 “我们可以控制的量子位越多越好。”
专家表示，虽然我们可能还需要一段时间才能看到这一低温突破在实验室外投入实际应用，但毫无疑问，我们正在量子计算领域向前迈出一大步。
ARC 工程量子系统卓越中心主任安德鲁·怀特（Andrew White）表示：“这将在未来几年内发生变革。”他没有参与这项研究，但负责监督澳大利亚的量子研究。告诉美国广播公司新闻。
“如果每个人（开发量子计算机）都不使用这种芯片，他们就会使用受它启发的东西。”
研究结果报告于自然电子学。
