一个简单的灯泡可能是使实用量子计算机成为现实的关键，为更强大的数据处理能力开辟了可能性。
能源部阿贡国家实验室的科学家们表示，他们在构建一种使用量子比特或量子比特的新型计算机方面又迈出了一步。根据同行评审期刊《自然》最近的一篇论文，该技术涉及从灯泡的灯丝中喷射电子。
纽约理工学院计算机科学教授 迈克尔·尼齐奇(未参与该论文)在接受 Lifewire 的电子邮件采访时称阿贡的研究“非常重要”。
他补充说：“它可能为将功能性量子处理器真正负担得起的分布到各种计算设备中奠定基础，从而导致下一代潜在的无限计算机处理器。”
更好的位
量子计算机有望彻底改变计算。TackleAI 首席执行官Sergio Suarez Jr通过电子邮件告诉 Lifewire，与普通的二进制计算不同，量子位向计算过程中添加了第三个信息单元——而不是 1-0——而且它是 1-0-1/0。第三个单元的添加，即同时的 1 和 0，称为叠加，这意味着它既是 0 又是 1，以及介于两者之间的所有点。
“这种量子比特的叠加使量子计算机可以同时进行一百万次计算，并使量子计算比传统计算机成倍地更快、更强大，”Suarez Jr 说。
Argonne 团队专注于使用单个电子作为量子比特。加热灯泡灯丝会发出电子流，但量子比特对周围环境的干扰非常敏感。为了解决这个问题，研究人员在真空中的超纯固体氖表面上捕获了一个电子。
“借助这个平台，我们首次实现了近真空环境中的单个电子与谐振器中的单个微波光子之间的强耦合，”该论文的第一作者周先静在新闻中说释放。“这为使用微波光子控制每个电子量子位并将其中许多量子处理器连接到量子处理器提供了可能性。”
德勤咨询公司的新兴技术领导者兼政府和公共服务首席技术官Scott Buchholz在一封电子邮件中告诉 Lifewire，大多数创建量子比特的方法都是基于使用单个原子或光子，而 Argonne 正在研究一个利用电子的系统.
“组织正在探索超过六种不同的方法来创建量子比特，每种方法都有自己的优点、缺点和考虑因素，”Buchholz 说。“例如，一些方法可以实现更快的量子比特到量子比特的连接，但更容易受到噪音和错误的影响。”
更快的处理器
Nizich 解释说，在量子计算中，量子位是一个概念，与传统位不同，它可以通过测量所谓的自旋同时为 0 和 1。这个过程非常难以衡量和控制，“但这种潜在无限状态的可能性意味着对传统模型的彻底重新思考，”他补充道。
包括 IBM和 Google 在内的公司拥有具有高达 100 量子比特处理能力的现有系统。但是，Nizich 说，这些科技巨头的方法可能不容易转移到未来希望在手机、笔记本电脑、汽车甚至家用电器中安装量子处理器的希望中。
“这就是为什么 Argonne 的发现如此重要的原因，因为它们可能掌握着使更多研究人员更容易获得这项技术的关键，[从而] 导致更多的发现，”Nizich 说。“这也可能意味着未来可能大规模制造量子处理器。”
尽管阿贡的科学家们给出了乐观的结果，但专家警告说，实用的量子计算机还没有准备好放在你的办公桌上。量子计算公司 Atom Computing 的创始人Benjamin Bloom在一封电子邮件中向 Lifewire 指出，构建量子计算机的最大挑战是扩展你的量子比特系统，以达到构建有用的量子可能需要的数十万到数百万个量子比特。电脑。
量子计算公司 Quantum Brilliance 的董事总经理Mark Mattingley-Scott通过电子邮件表示，这项新技术将加速创建基于云的高性能量子计算机的努力。但是，他补充说，要使该过程足够小以适应日常计算机，仍然存在挑战。
“在你的个人电脑的加速卡上提供固态霓虹量子比特之前还有很长的路要走，”他说。
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