因斯布鲁克大学号称打造出最小的量子电脑
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奥地利因斯布鲁克大学(University of Innsbruck)投入量子电脑研究已有三十年基础
,同时也是欧盟量子技术旗舰计画(EU Flagship Quantum Technologies)的一员。因斯
布鲁克大学实验物理系的研究人员已经建立了一个紧凑型(compact)离子阱(ion trap
)量子电脑的实验机型。该量子运算实验通常会需要使用 30 至 50 平方米的实验室,他
们现在希望把相同的技术塞入尽可能小的空间,希望满足业界普遍使用的标准。
研究团队表示,打造紧凑型的量子电脑不一定要以牺牲功能为代价。希望能证明量子电脑
很快就可以在资料中心(data center)使用。
全球第一台紧凑型量子电脑(compact quantum computer)的各个零件尺寸都必须大幅缩小
。例如,量子电脑的核心,即安装在真空室中的离子阱,只占用了以前所需空间的一小部
分。离子阱由 Alpine Quantum Technologies 提供,该公司是因斯布鲁克大学和奥地利
科学院( Austrian Academy of Sciences )的衍生公司,旨在建立商业量子电脑。其他
零件则是来自德国 Fraunhofer 应用光学和精密工程研究所(Fraunhofer Institute
for Applied Optics and Precision Engineering)和德国的雷射专家 TOPTICA
Photonics。
打造紧凑型量子电脑的其中一个挑战,是如何确保量子电脑的稳定性。量子设备非常敏感
,在实验室里,在精心设计的环境有助于免受外部干扰。因斯布鲁克大学的研究团队成功
地将相同的品质标准套用在紧凑型量子电脑,确保安全和不间断的运行。
除了稳定性之外,量子电脑商业应用的一个决定性因素是可用的量子位元(qubit)的数
量。德国政府最近设定的初步目标,是建立具有 24 个全功能量子位元的量子电脑示范机
,因斯布鲁克大学的量子物理学家们已经实现了这个目标。他们能够独立控制并成功地用
紧凑型的新设备纠缠多达 24 个离子。
研究团队希望到明年(2022),能够提供一个具有 50 个独立可控量子位元的设备。