模塊化量子計算架構關鍵組件開發成功

根據英國《自然》雜志在線發表的一項量子計算研究報告，美國耶魯大學科學家團隊宣布：模塊化量子計算架構的關鍵組成部分已經開發出來，并首次按需在兩個模塊之間演示了量子操作。這一成果標志著人們向可行量子計算機邁出了關鍵一步。

量子計算機有望解決經典計算機力所不及的問題。但是數十年來，量子計算機的研究進展起起伏伏，迄今為止絕大多數量子計算機只能執行有限的任務。

這主要是由于現實條件下量子系統所固有的錯誤和噪音，要構建大尺度的量子處理器并非易事。而模塊化架構，即將某個網絡內的單個量子系統連接起來，或許是實現可擴展量子計算的關鍵所在。而一直以來，科學家發現很難開發出這樣一種架構。

此次，耶魯大學研究人員凱文·周(音譯)及其同事，開發出了模塊化量子計算架構的一個關鍵組成部分，首次按需在兩個模塊之間演示了量子操作。他們展示了一個通過邏輯編碼數據量子比特進行運算的隱形傳態控制非門，這是一個1999年提出來的概念，但在此之前一直未得到證明。這類量子門的隱形傳態由兩個未知的量子態之間的操作組成，不需要依賴數據量子比特之間的直接交互。

量子門的實現，可以通過保真度來反映，保真度衡量的是操作接近于理想性能的程度。在本研究中，保真度達到了79%。這項研究證明這種模塊化方法可以成功實現，標志著向未來開發容錯量子計算機邁出了關鍵一步。