破纪录的量子计算机有1000多个量子比特

    原子计算公司已经创造了第一台超过1000个量子比特的量子计算机，这可以提高机器的准确性

By Alex Wilkins

24 October 2023

Technology

又建造的最大的量子计算机，由原子计算公司（Atom Computing）创建。Atom Computing

    世界上第一台超过1000个量子比特的量子计算机有之前的记录保持者IBM的鱼鹰机器两倍的那个，鱼鹰机器有433个量子比特。虽然有更多的量子比特并不一定意味着更好的性能，但与今天充满噪音的研究机器不同，未来的是有用的无差错量子计算机将需要大量的量子比特。

    最大的量子计算机如那些来自IBM和谷歌的计算机用冷却到极低温度的超导线作为它们的量子比特或量子位。但来自加利福尼亚州初创公司原子计算公司（Atom Computing）的破纪录机器有1180个量子比特，用被激光陷住在一个二维网格中的中性原子。

    原子计算公司首席执行官罗布海思说，这种设计的一个优点是很容易来扩展系统并向网格中添加更多的量子比特。他说，未来任何有用的无错误的量子计算机，一种叫容错特征的将至少需要数万个专用的纠错量子比特与可编程量子比特一起工作。

    海思说，如果我们只要扩展几十个量子比特，就像大多数陷住的离子和超导系统到目前为止一直在扩展的一样，要到容错时代将要用一个很长时间。用中性原子方法和我们有的可缩放的速度，我们将能够远更快到达那里。海思说，该团队的目标是每隔几年左右将机器中的量子比特数量增加约10个。

    与传统计算位不同，传统的计算值能有一个 1 或 0的值，并且大体上可以互换的，量子比特是更变化的，依靠它们怎样被制造有一系列不同的属性。

    中性原子量子比特把它们自己更好借给量子纠缠，一种奇怪的量子效应，在那里量子比特被链接以便测量一个量子比特的属性揭示另一个量子比特的属性。它们也更稳定，在原子计算公司机器中的量子比特保持它们的量子态不坍塌，一个叫容错的特性，这对于纠正近一分钟是至关重要的。例如，IBM的鱼鹰有一个约为70到80微秒的相干时间。

    这些长的相干时间是由于海思和他的团队用镱原子作为量子比特。大多数中性原子机器用一个原子的电子作为进行计算的量子元素，但这能容易被用于将它把持到位的强大的激光影响。用镱，一个原子的原子核的叫自旋的量子属能被使用，它对干扰远更少敏感的。原子计算公司的本布鲁姆说，“原子核只是不像电子做的那样强的与外部环境相互作用”。

    因为量子比特有如此许多不同的特征，来跨不同的机器比较能是困难的，但布鲁姆说，原子计算公司的机器在处理能力上与IBM 的是可比较的，尽管该公司尚未发布这方面的数据。

    该团队希望明年将这台机器提供给客户用于云计算应用，类似于IBM等公司今天所做的。布鲁姆说，“原子计算公司的机器目前不能同时对所有量子比特执行计算操作，这将被完全的纠错机器必需”。

    威斯康星大学麦迪逊分校的马克萨福满说，现在有多个小组正在构建将有1000个甚至数千个原子量子比特的系统。这真的是该领域现在的前沿是的地方，人们正在开发1000多个规模的。 

    然而，萨福满说，在它能被正确评估之前将需要由原子计算公司发布机器如何工作的更多细节，例如它的多少量子比特能被使用和在它们上执行有逻辑操作。

https://www.newscientist.com/article/2399246-record-breaking-quantum-computer-has-more-than-1000-qubits/