重启量子计算机是一个棘手的过程，因为重启可能会损坏其部件。现在，来自日本理化学研究所(RIKEN)的两位物理学家提出了一种快速且可控的重置方式。该研究发表在近期的《应用物理快报》上。

传统的计算机处理存储在比特中的信息，它是取0或1的值。量子计算机的潜能在于它们处理“量子比特”的能力，这些“量子比特”的值可以是0或1，也可以是两者的某种概率混合。

RIKEN量子计算中心的量子物理学家Jaw Shen Tsai说：“然而，要在多个操作中重复使用相同的电路，你必须将量子比特快速归零。”但这说起来容易做起来却很困难。

当前，重置超导量子比特的最佳方法之一是将量子比特与光子连接在一个叫做谐振器的微小装置中。量子比特将其能量传输到谐振器，之后谐振器中的光子会衰变，并将其能量释放到环境中。这个过程会导致量子比特状态回落到基态(0态)上。

这种方法的问题在于，与衰减光子的永久纠缠会迅速降低量子比特的质量，因此它很快就不会再对未来的操作有用。Tsai说：“这对量子比特很不利，因为它的寿命会变短。”

现在，Tsai和他在RIKEN的同事Teruaki Yoshioka设计了一种模拟方法，以帮助找到一种更好的方法来重置量子比特，而且不会对量子比特造成伤害。

根据他们的计算，两人提议建造一种谐振器，这种谐振器可以通过将超导材料与绝缘体、普通金属、另一个绝缘体和另一个超导体夹在一起而形成的附加结来进行控制。

这种分层结是通过施加电压来控制的。在执行量子比特操作时，会调整设置以使光子不会衰减。只有当操作完成后，物理学家才会改变电压，让光子释放能量。Tsai说：“这种可调节的谐振器是我们提议的关键。”

当前重置量子比特的最佳实验室记录是280纳秒，保真度为99.0%。Yoshioka说：“我们的模拟表明，我们可以在80纳秒内重置量子比特，而且保真度达到99.0%。”

该团队目前正在测试这种设置，它使用稀释制冷机保持在低温下，并取得了可喜的结果。Tsai说：“如果我们可以在量子电路中实现这个设备，它将会非常有用。”（编译:Qtech）