工程巨头霍尼韦尔(Honeywell)突然闯入了量子世界计算去年的比赛让人措手不及。现在,该公司首次提供了具体细节它的设备工作在同行评议杂志

与依赖超导量子位的主要竞争对手谷歌和IBM不同,霍尼韦尔使用的是捕获技术离子来驱动它的设备。这项技术有着悠久的历史大多数最早的量子计算实验依赖于这种方法 - 但缩放设备超出几个Qubits的困难看到它被替代方案黯然失色。

该技术依靠在被称为离子的带电粒子的量子态中编码信息,这些粒子通过电磁场悬浮在真空中。这些量子位比它们的超导表兄弟有许多优点:它们保持量子态的时间要长得多,它们不易出错,而且他们可以很容易地与许多量子位交互年代而不仅仅是它们最近的邻居。

但只有这么多的离子可以限制在一个陷阱中,这对传统设备的速度进行了上限。虽然他们可以与许多贵族互动,但它们的互动比超导相当慢设备

去年3月,霍尼韦尔凭借声称已经解决了这些问题创造了迄今为止最强大的量子计算机。现在他们终于揭开了他们是怎么做到的论文发表在自然

这家公司的机器是以设计为基础的首次提出于2002年,通过穿梭离子解决了该技术的许多限制。上报的设备自然功能多达6个量子比特由排列成一条线的镱171原子组成。

然而,与传统的捕获离子计算机不同的是,它们不是用一个单独的静电场来固定的。该装置的198个电极可以独立地控制来动态改变磁场,这使得量子位可以上下移动来相互作用。

这使得所有Qubits都可以进行交互,这对机器可以实现的算法的复杂性具有重大影响。这种连接的重要性实际上是霍尼韦尔的竞争对手IBM的终点引入了一种叫做量子体积的方法帮助跟踪该领域的进展。

只是简单地添加量子位到你的设备有帮助的如果它们不容易出错,实际上可以做有用的工作。因此,IBM研究人员建议量子计算机的真实测试是设备的大小,该装置可以实现一定的可靠性标准。

由此产生的度量称为量子容量,去年IBM在其27量子位处理器上实现了64的容量。但霍尼韦尔在论文中表示,由于该设备的连通性强得多,它只需6个量子位就能达到这个数字,也是它的低错误率。

自从这项研究开展以来,该公司带来了其设备中的量子位数10该公司称,该系统现在可以达到512个量子容量,不过结果还有待同行评审。该公司还概述了如何将其设置扩大到更大数量的量子位的计划。

该公司目前的线性系统可容纳多达40个量子位元,但该公司已经在测试一种更像赛道的后续设备,它可以容纳更多。下一步将是创建一个以陷阱网格为特征的处理器,然后将许多这些网格集成在一起。

但是,随着John Timmer指出Ars Technica,霍尼韦尔并不是唯一一家在捕获离子计算机领域取得重大进展的公司。初创公司IonQ已经制造了一款处理器,它使用激光束阵列将离子连接在一起,而不是让它们来回移动。它早期的11量子位原型实现了32个量子体积。

现在公司表示,它已将Qubits的数量提升到32,同时缩短系统中的错误。虽然其结果尚未独立验证,但是IONQ声称这可能使其能够提供高达400万的量子体积。

哪种方法最终会被证明是最有效的还有待观察,而且这些设备要想打败最强大的经典计算机还有很长的路要走。但可以肯定的是,捕获离子技术现在是量子竞赛中一个重要的竞争者。

图片来源:霍尼韦尔

我是印度班加罗尔的一名自由科技作家。我主要感兴趣的领域是工程、计算和生物学,特别关注这三者之间的交叉点。

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