两个研究团队各自证明了利用中性原子创建量子电路的可行性

技术研究 量科网 2022-04-24 09:33

最近,有两个独立工作的研究小组已经证明了使用中性原子创建量子电路的可行性。他们都在《自然》杂志上发表了他们的工作大纲。

其中一个小组的成员来自威斯康星大学麦迪逊分校、ColdQuanta和Riverlane,他们首次在冷原子量子计算机上成功运行了算法。

第二组的成员来自哈佛大学、麻省理工学院、QuEra Computing公司、因斯布鲁克大学和奥地利科学院,他们展示了基于纠缠原子阵列的相干输运构建量子处理器的可能性。

杜伦大学的Hannah Williams在同一期刊上发表了一篇新闻与观点文章,他概述了最近使用中性原子创建量子电路的研究以及两个团队在最近的这些努力中所做的工作。

随着对构建真正可用的量子计算机的研究正不断取得进展,多种设计方案都已得到发展。其中两种主要技术方案是使用基于捕获离子的量子比特和利用静电场的量子比特。但事实证明,这两种方法都难以扩展成大型系统。正因如此,一些研究人员转而改去研究在这种计算机中使用中性原子的可能性。

正如Williams指出的那样,这种方法的优势在于它更容易扩展到更大的系统,目前已经有数百个中性原子的阵列被用来创建逻辑门。在这两项新的努力中,两个研究团队都表明可以使用这种方法来创建多量子比特电路,而他们只是以不同的方式做到了这一点。

两个团队都在他们的机器中以低能量状态对量子比特进行了编码,但他们处理量子比特的方式不同。一个团队是使用光学镊子将彼此不相邻的原子纠缠在一起以移动它们,然后用它们来证明了该方法可用于实现完整的量子信息状态。

另一个团队是使用激光束纠缠量子比特对,在GHZ态下创建一个由六个量子比特组成的复合体。然后,他们使用这个系统运行了两种量子算法,一种用于测量给定原子的分子能量,另一种用于解决MaxCut问题。

这两个团队的工作都表明,使用中性原子来创建量子电路是一个可行的选择,能用于进一步的研究以创建可用的量子计算机。(编译:Qtech)