一个由两名俄勒冈大学(UO)物理学家组成的研究团队概述了一种控制量子计算构建块“量子比特”的新技术，这是使此类计算机更准确和更有用的潜在重要一步。

物理学家David Allcock和David Wineland是新俄勒冈离子实验室的创始人，该实验室最近在威拉米特大厅的地下室成立。他们是一篇新论文的12位作者之一，该论文基于科罗拉多州博尔德市国家标准与技术研究所的一项实验。这两位科学家之前都曾在科罗拉多实验室工作，并在2018年来到俄勒冈大学后继续在在该项目上进行了合作。

《自然》杂志中描述的这些技术涉及在量子计算和模拟中使用俘获离子量子比特(或称量子位)。物理学家说，它们可能会导致量子计算机操作的改进，当前量子计算机仍然会产生太多计算错误而无法成为有效的工具。

量子计算机出现问题的主要原因在于它们的逻辑门，逻辑门是用于在计算中执行基本逻辑功能的工具。Allcock说：“这真的很糟糕，它们大约有1%的几率会失败。你可以做大约100次(操作)，然后你就会把得到一些垃圾。”

Wineland补充说：“整个领域现在都处于一个阶段，因为存在错误，我们无法在我们的机器上进行冗长的计算或实现有价值的模拟。”他说，我们的目标是在没有错误的情况下进行10,000次操作，然后添加多层检查以修复发生的错误。

Allcock说：“我们想达到这一点，然后你可以使用量子计算机来做一些有用的事情。现在它们还只是玩具。”

Wineland说，被困的离子就像一个具有一定磁性的弹珠。Allcock说，物理学家可以使用不同的方法对离子施加力，包括激光。但激光是昂贵且复杂的机器，而使用磁力制造逻辑门更便宜、更实用，因为它们可以直接用集成电路生成，他说道。

Allcock说：“我们在这里所做的工作表明，这种技术与之前任何人做过逻辑门的工作一样有效……我们已经证明你可以用技术上更简单的方式做到这一点”

谷歌和IBM是拥有大量工程师解决此类问题的商业企业，而学术物理学家正试图证明有更好、更基本的技术来解决这些问题。

Wineland说，如果物理学家和工程师能够使量子计算机可靠并能够以足够大的容量运行，他们就可以模拟其他系统。例如，量子计算机可以模拟药物治疗中使用的分子的作用，而无需在实验室中合成。

Wineland最后说道：“这其中有一些非常实用、有用的结果。我们还只是触及了表面。”（编译:Qtech）