因斯布魯克大學成功構建世界首個緊湊型量子計算機

在過去三十年中,奧地利因斯布魯克大學開創了構建量子計算機的基礎工作。作為歐洲量子技術旗艦計劃的一部分,因斯布魯克大學物理系研究人員現在已經構建了一個十分緊湊的離子阱量子計算機的原型機。

「我們的量子計算實驗通常占據30—50平方米的實驗室,」因斯布魯克大學的Thomas Monz表示,「我們現在希望在盡可能小的空間進行技術研究,同時滿足工業常用的標准。」

新設備旨在表明量子計算機將很快被用於數據中心。「我們能夠證明緊湊的設備不一定要犧牲功能才能得到。」因斯布魯克大學研究團隊的Christian Marciniak補充道。

因斯布魯克大學成功構建世界首個緊湊型量子計算機

圖片:緊湊型量子計算機適合兩個19 英寸伺服器機架。 (來源:因斯布魯克大學)

這台世界上首個緊湊型量子計算機的各個構件的尺寸,需隨著量子計算機體積的減小而減小。必須顯著減小。例如,其核心部件,即安裝在真空室內的離子阱,只占用了此前所需空間的一小部分。該離子阱由 Alpine Quantum Technologies (AQT) 提供,AQT)是因斯布魯克大學和奧地利科學院的衍生公司,旨在構建商用量子計算機;其他組件由位於耶拿的弗勞恩霍夫應用光學與精密工程研究所和位於德國慕尼黑的精密雷射製造商TOPTICA Photonics 提供。

多達 50 個量子比特

這台緊湊型量子計算機可以自主運行,並將很快實現在線編程。在構建這台量子計算機過程中,一個特別的挑戰是確保量子計算機的穩定性。

據悉,量子設備是非常敏感的。在實驗室中,需藉助精心的措施來保護它們免受外部干擾。令人驚訝的是,因斯布魯克大學的研究團隊成功地將這種質量標准應用到了緊湊型量子計算機上,從而確保其安全和不間斷運行。除了穩定性之外,量子計算機能否實現商用的決定性因素是可用量子比特的數量。

對此,在最近的活動中,德國政府設定了初步構建具有24 個完全糾纏的量子比特量子計算原型機的目標。因斯布魯克大學的量子物理學家已經實現了這個目標。他們能夠使用新設備單獨控制並成功糾纏多達24 個離子。

「到明年,我們希望能夠提供具有多達50 個單獨可控的量子比特的設備。」Thomas Monz表示。

該項目得到了奧地利科學基金 FWF、研究資助機構 FFG、歐盟和奧地利工業聯合會蒂羅爾等的財政支持。

來源:cnBeta