科學家繪制量子計算機藍圖

　　物理學家已經草擬了一個使用現有技術的量子計算機藍圖，從而足以破解目前無法解決的重要問題，例如對巨大數字進行因式分解。它的設計者表示，這樣的機器占地可能超過一個足球場，耗資至少1億英鎊（約合8.6億元人民幣）。

　　英國布萊頓市蘇塞克斯大學日前發布消息說，該校科學家領銜的一個國際團隊設計了一份有關如何建造大型量子計算機的技術藍圖，各國科學家可在這一技術架構下合作開發性能強大的通用量子計算機。

　　研究人員在2月1日出版的《科學進展》雜志上公布了這一藍圖。主持這項研究的蘇塞克斯大學量子物理學家Winfried Hensinger表示：“是的，它會很大，也會很貴——但現在絕對能夠建造它。”

　　澳大利亞悉尼市新南威爾士大學量子物理學家Andrea Morello指出，這個想法并不是建立實用量子計算機的第一個建議，它將涉及嚴峻的工程挑戰。但它的雄心和方法卻是顯而易見的，他說。“我認為這是一篇具有里程碑意義的論文，并且在未來許多年，它將在學術界產生非常大的影響力。”

　　美國學院公園馬里蘭大學物理學家Christopher Monroe對此表示贊同。“盡管這個建議非常具有挑戰性，但我希望在量子學術界有更多的人對此表示認同。”

　　量子計算機建立在量子技術的基礎上，其性能遠遠超出傳統計算機。原因之一是，傳統計算機中的每個比特位只有0和1兩種狀態，而一個量子比特位可以有多個狀態。量子計算機如果開發成功，將在密碼破譯等方面發揮巨大作用。

　　最新的這份量子計算機技術藍圖由蘇塞克斯大學、美國谷歌公司、日本理化學研究所、丹麥奧胡斯大學和德國錫根大學的科學家共同完成，詳細描繪了建造一個大型量子計算機的技術架構。

　　據蘇塞克斯大學介紹，這份藍圖依賴一項新發明的技術，與過去的量子計算機設計中使用光纖來連接各個計算模塊不同，新技術用電場和在其中移動的離子作為連接手段，能夠讓量子比特在各個計算模塊間更快速地傳輸，從而幫助搭建大型量子計算機，實現遠超傳統計算機的計算處理能力。

　　Hensinger說：“建造大型量子計算機無疑是一個非常大的挑戰，但現在是時候基于英國在這方面的突破性技術，推進學術成果轉化成實際應用。”

　　研究團隊將這份技術藍圖介紹給科學界同行以及科技行業后，接下來計劃在蘇塞克斯大學，按照藍圖中的技術架構建造一個量子計算機的原型設備。

　　近來全球許多國家和機構都在爭相研發量子計算機，如美國宇航局、谷歌公司等機構合作開發的D－Wave量子模擬機對某些問題的求解速度已超過傳統計算機1億倍。但學術界還是有許多人認為這不是真正的通用量子計算機。

　　巨大的技術挑戰仍然將阻礙任何渴望建造量子計算機的研究團隊——例如如何制造所需的強磁場梯度以及工程師如何精確操控所需的量子比特。但Hensinger和他的同事正在根據自己的設計建造一個原型，從而證明他們的計劃真的能夠運行。

　　Morello表示：“建造這種量子計算機將是一個非凡的工程挑戰，但這是值得追求的事情。”