英特爾“熱”量子位技術(shù)取得進(jìn)展，量子計(jì)算機(jī)更近一步

（文章來源：金色財(cái)經(jīng)）
英特爾與QuTech共同在《自然》雜志(Nature)上發(fā)表了一篇論文，證明了在高于1開氏度下，能夠成功控制“高溫”量子位(量子計(jì)算的基本單位)，這些量子位也是連貫且密集的，這使得將量子位和控制電子設(shè)備放在同一芯片上變得更加容易，從而生產(chǎn)出更先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)。

該研究還重點(diǎn)論述了對(duì)兩個(gè)量子位的單獨(dú)相干控制，其單量子位保真度高達(dá)99.3%。這些突破突顯出對(duì)未來量子系統(tǒng)和硅自旋量子位進(jìn)行低溫控制的潛力，硅自旋量子位與單電子晶體管極為相似，可以集成在一個(gè)封裝內(nèi)。

英特爾研究院量子硬件總監(jiān)Jim Clarke表示：“這項(xiàng)研究代表我們對(duì)硅自旋量子位的研究取得了意義非凡的進(jìn)展，我們認(rèn)為硅自旋量子位是一個(gè)極具潛力的候選技術(shù)，有望賦能商業(yè)規(guī)模級(jí)量子系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈兎浅ｎ愃朴谟⑻貭栆阎圃斐^50年之久的晶體管。我們證明高溫量子可以在更高的溫度下工作，同時(shí)保持高保真度，這為在不會(huì)影響量子位性能的情況下，實(shí)現(xiàn)各種本地量子位控制選項(xiàng)鋪平了道路。”

能否將量子計(jì)算應(yīng)用于實(shí)際問題中，取決于同時(shí)以高保真度擴(kuò)展和控制數(shù)千個(gè)(甚至是數(shù)百萬個(gè))量子位的能力。然而，當(dāng)前的量子系統(tǒng)設(shè)計(jì)受限于整體系統(tǒng)尺寸、量子位保真度，尤其是大規(guī)模管理量子所需的控制電子器件的復(fù)雜程度。

在一個(gè)芯片上集成控制電子器件和自旋量子位，可以大大簡(jiǎn)化兩者之間的互連。但是要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，提高量子位的工作溫度至關(guān)重要。在此之前，量子計(jì)算機(jī)被證明只能在毫開爾文（只比絕對(duì)零度高出零點(diǎn)幾度）的溫度范圍內(nèi)工作?，F(xiàn)在，隨著對(duì)高溫量子的研究，QuTech與英特爾的合作已經(jīng)證明了一個(gè)假設(shè)，即硅自旋量子位有可能在略高于當(dāng)前量子系統(tǒng)運(yùn)行溫度中工作，從而向量子計(jì)算的可擴(kuò)展性邁出了一步。

在英特爾看來，這只是邁向可擴(kuò)展量子計(jì)算機(jī)的“第一步”。但是，這仍然是重要的一步，并暗示該技術(shù)比今天看起來更可行。

英特爾是專注于量子計(jì)算可伸縮性解決方案的幾家大型科技公司之一，此外還包括谷歌和IBM。硅谷初創(chuàng)公司PsiQuantum Corp.正在研發(fā)一種基于光子的商用量子計(jì)算機(jī)，目標(biāo)是擁有100萬個(gè)量子位元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過谷歌領(lǐng)先的兩位數(shù)量子位元計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)可以在三分鐘內(nèi)完成一項(xiàng)計(jì)算，而在今天的標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)計(jì)算機(jī)上，這項(xiàng)計(jì)算需要運(yùn)行1萬年。

PsiQuantum創(chuàng)始人Jeremy O'Brien 曾表示，一種真正可擴(kuò)展的解決方案將使量子計(jì)算能夠?qū)⒍鄠€(gè)行業(yè)從基因工程到人工智能到清潔能源設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。大規(guī)模部署的量子計(jì)算機(jī)可以重塑通信、信息處理、金融、安全和密碼系統(tǒng)。例如，倫敦帝國(guó)學(xué)院的量子計(jì)算和加密研究員德拉戈斯·伊利（Dragos Ilie）說，破解比特幣大約需要1500量子比特。

總的來說，量子計(jì)算將改變計(jì)算方式，這是毋庸置疑且意義深遠(yuǎn)的。但目前，量子計(jì)算仍然是一個(gè)非常年輕的領(lǐng)域，還存在很大的科技突破空間，它要從實(shí)驗(yàn)室走到商業(yè)市場(chǎng)，也并不是一件容易的事情。正如英特爾研究院量子硬件總監(jiān)Jim Clarke所說，“我們離影響你我生活的事情還有大約10年的時(shí)間。”
（責(zé)任編輯：fqj）