近日 ， 两个独立工作的研究小组已经证明了使用中性原子创建量子电路的可行性 ， 两者都在《自然》杂志上发表了他们的工作概要 。 其中一个小组来自威斯康星大学 ， 他们首次在冷原子量子计算机上成功运行了一种算法 。 第二个小组的成员来自哈佛大学、麻省理工学院、QuEra计算公司、因斯布鲁克大学和奥地利科学院 ， 他们表明有可能建立一个基于纠缠原子阵列相干传输的量子处理器 。 达勒姆大学的汉娜-威廉姆斯在同一期杂志上发表了一篇《新闻与观点》 ， 概述了最近利用中性原子创建量子电路的研究 ， 以及两个团队最近的工作 。
随着建立量子计算机的研究不断取得进展 ， 已经出现了多种设计 ， 其中就包括两种使用基于被困离子或静电场的量子比特 。 但是这两种方法都被证明难以扩展到大型系统 。 正因为如此 ， 一些研究人员开始研究在这种计算机中使用中性原子的可能性 。 正如威廉姆斯指出的那样 ， 这种方法的优势在于它将更容易扩展到更大的系统 。 在这两项新的研究中 ， 两个研究小组都表明有可能使用这种方法来创建多量子比特电路；他们只是以不同的方式达到了这一目标 。
两个团队都将机器中的量子比特编码为低能量状态 ， 但他们的处理方式不同 。 一个团队用光学镊子将不相邻的原子纠缠在一起 ， 然后用它们来证明这种方法可以实现一种成熟的量子信息状态 。 另一个团队使用激光束将量子比特对纠缠在一起 ， 创建了一个由六个量子比特组成的复合体 。 然后他们用他们的系统运行两个量子算法--一个是测量特定原子的分子能量 ， 另一个是处理MaxCut问题 。
这两个团队的工作表明 ， 使用中性原子来创建量子电路是一个可行的选择 ， 他们将进一步研究 ， 创建一个可行的量子计算机 。
这两项研究论文分别题为\"Multi-qubit entanglement and algorithms on a neutral-atom quantum computer\"和\"A quantum processor based on coherent transport of entangled atom arrays\" ， 已发表在《自然》期刊上 。
前瞻经济学人APP资讯组
论文原文：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04603-6
【《自然》：利用中性原子，两个团队成功创建量子电路】https://www.nature.com/articles/s41586-022-04592-6
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