實用量子計算機抗干擾技術(shù)獲突破

　　荷蘭QuTech研究所的一個實驗室正進行著世界上最先進的量子計算工作，但它看起來更像一個HVAC測試設(shè)施。嗡嗡的諧振波如同被一群電動跆拳道占據(jù)，它被絕緣管、電線和從藍色圓柱體伸出來的控制硬件四處纏繞，圓柱體擁有三四條腿。

　　藍色圓柱體實際上是增壓冰箱。在藍色圓柱體內(nèi)部發(fā)生了奇妙的量子力學(xué)反應(yīng)，其中納米線、半導(dǎo)體和超導(dǎo)體在僅高于絕對零攝氏度的溫度中與一根頭發(fā)相遇。在物理學(xué)的極限條件下，固體材料在這里產(chǎn)生所謂的準(zhǔn)粒子，準(zhǔn)粒子的不規(guī)律運動軌跡潛在地存在著作為量子計算機關(guān)鍵組件的可能性。這個實驗室已經(jīng)朝著這些計算機最終要實現(xiàn)的目標(biāo)前進了一大步。幾年后，他們可能重新改寫加密原理、材料科學(xué)、制藥研究和人工智能。

　　多年來，量子位和量子計算機主要存在于紙上，或者在脆弱的實驗中確定它們的可行性。但是今年，一些先前的理論設(shè)計正在付諸實施。來自谷歌、IBM、英特爾和微軟等公司的資金投入增加，用于包括制造實際工作機器所需的各種研發(fā)技術(shù)：微電子、復(fù)雜電路和控制軟件。

　　代爾夫特項目由微軟最近聘請的教授里奧里·考恩霍白領(lǐng)導(dǎo)，旨在克服建立量子計算機面臨的最頑固的障礙之一：作為量子信息基本單位的量子位極易受噪聲影響，因而造成誤差。為了使量子位有用，他們必須實現(xiàn)量子的疊加(一種類似于同時處于兩種物理狀態(tài)的性質(zhì))和纏結(jié)(一種量子對相互連接使得其中一個量子位發(fā)生變化時能夠即時影響另一個量子位的現(xiàn)象，甚至當(dāng)它們發(fā)生物理分離的時候)。這些微妙的條件很容易被最輕微的變動所干擾，如振動或波動的電場。在構(gòu)建量子計算機的過程中，研究人員長期以來一直受此困惑。但是現(xiàn)在，考恩霍白和他的同事們相信他們創(chuàng)造的量子位最終可以被有效保護——像繩子打的結(jié)一樣穩(wěn)定?？级骰舭渍f，“盡管是稍微變形的繩子，但不管怎樣，結(jié)仍然存在，不改變信息”。

　　這種穩(wěn)定性將允許研究人員通過大幅減少糾錯所需的計算力來增強量子計算機本身。