研究能夠預測早期量子計算機的計算能力

用於提高早期量子計算機計算能力算法的可視化描述。來源：蘇塞克斯大學溫弗裡德·亨辛格

蘇塞克斯大學的量子物理學家創造了一種算法，可以加快正在開發的早期量子計算機的計算速度。他們創造了一種新的方法，將離子（或帶電原子）路由到量子計算機周圍，以提高計算效率。

Sussex團隊已經展示了如何通過使用新的&34;在量子計算機上最有效地進行計算。他們的論文&34;發表在《先進量子技術》雜誌上。

這個項目的團隊由溫弗裡德·亨辛格教授領導，成員包括馬克·韋伯、史蒂文·赫伯特博士和塞巴斯蒂安·魏特博士。科學家們創造了一種新的算法，它像在繁忙的城市管理交通一樣，調節量子計算機中的流量。在被困離子設計中，量子位可以遠距離物理傳輸，因此它們可以很容易地與其他量子位相互作用。他們的新算法意味著數據可以流經量子計算機，而沒有任何&34;。這反過來又產生一個更強大的量子計算機。

量子計算機應該能夠解決對經典計算機來說過於複雜的問題。量子計算機使用量子位（量子位）以一種新的、強大的方式處理信息。團隊首先分析的特定量子計算機架構是一種&34;量子計算機，由矽微晶片組成，這些晶片具有單個帶電原子或離子，懸浮在晶片表面之上。這些離子用於存儲數據，其中每個離子包含一個量子位的信息。在這樣的量子計算機上執行計算涉及在離子周圍移動，類似於玩Pacman遊戲，數據（離子）移動得越快，量子計算機就會越強大。

在全球大規模量子計算機的競賽中，有兩種領先的方法，IBM和谷歌等集團關注的&34;器件，以及蘇塞克斯大學離子量子技術集團使用的&34;器件，以及新成立的環球量子公司等。

超導量子計算機具有固定量子位，通常只能與彼此相對的量子位進行交互。涉及遠方量子位的計算是通過相鄰的量子位鏈進行通信完成的，這個過程類似於電話遊戲（也稱為&34;），其中信息在一個人之間沿著一條線被低聲地從一個人向另一個人低語。和電話遊戲一樣，信息往往越損壞越長，鏈條越長。事實上，研究人員發現這個過程將限制超導量子計算機的計算能力。

相比之下，通過部署他們新的路由算法，他們被困的離子架構，蘇塞克斯科學家發現，他們的量子計算方法可以達到令人印象深刻的計算能力水平。&34;是一個新的基準，它被用來比較近期量子計算機的計算能力。他們能夠利用量子體積將其架構與超導量子位模型進行比較，在該模型中，他們假設這兩種方法的誤差水平相似。他們發現，捕獲離子方法的表現一直優於超導量子位方法，因為它們的路由算法基本上允許量子位與更多的量子位直接交互，這反過來又產生更高的預期計算能力。

蘇塞克斯大學蘇塞克斯量子技術中心的博士研究員馬克·韋伯說：&34;事實上，這項工作是建設實用量子計算機的又一墊腳石，可以解決現實世界的問題。

溫弗裡德·亨辛格教授和塞巴斯蒂安·魏特博士最近推出了他們的分拆公司環球量子，旨在製造世界上第一臺大型量子計算機。它吸引了一些世界上最強大的科技投資者的支持。該團隊是2017年首次發布如何構建大規模被困離子量子計算機的藍印。