參考訊息網11月22日報道 據英國《新科學家》週刊網站11月20日報道，美國公司(IBM)在製造更大、更強的量子計算機的道路上取得了重大進展。它透過將兩個量子晶片連線在一起，執行了超出這兩者單獨能力的計算。這一結果是個積極的訊號，表明該公司押注於模組化方法給量子計算機擴容是可行的。
量子計算機有望比傳統裝置更快速地解決某些問題，但量子計算機的建造目前仍存在重大難題，包括在使其規模足夠大的同時儘量減少錯誤。不同研究小組和公司正在採取不同方法解決這些難題。IBM目前的方法是使用超導晶片，這種晶片可由製造現有計算機硬體的機器生產。
這種方法面臨一個問題，即晶片的輸入和輸出線直徑比進行計算的量子位元要大得多。這意味著量子位元的間距必須比傳統處理器中電晶體的間距更大，可壓縮到晶片上的量子位元數量就少了。這就是IBM希望能夠將晶片連線起來的原因。
IBM的布萊克·約翰遜表示：“這是一場遊戲，要想贏，你得把它分成小塊才行。這是一個核心選擇，是我們在如何擴充套件系統方面做出的一個工程選擇。關於這種選擇的後果，既有科學問題需要回答，也有工程問題需要回答。”
這是因為與傳統晶片相比，讓量子晶片相互通訊要困難得多。傳統晶片是透過電訊號的缺失或存在表示資料。量子計算機則依賴量子糾纏的奇怪法則，它不能簡單地透過線路傳輸。
為了解決這一問題，研究人員已經開發出一種方法，將一對量子位元糾纏在一起，並將其中一個傳送至第二個晶片上，從而在兩個晶片之間建立量子連線，而這必須透過傳統計算機調解。IBM現已透過連線兩個“Eagle”量子處理器成功地證明了這一點。每個“Eagle”處理器有127個量子位元，可執行總共需要142個量子位元(這超過了單個晶片一次可以容納的量子位元數量)的計算。
英國牛津大學的斯特凡諾·戈喬索說，模組化方法被認為是最有可能實現的途徑。透過這種方法，當前的原型可以擴充套件成有用的量子計算機。不過截至目前，尚不清楚這是否很容易實現。
戈喬索說：“如果沒有糾纏，這就行不通了。但一旦有了糾纏，就可以利用瞬移將量子通道轉換為經典通道——這一點懂的都懂。然而很明顯，實踐和理論是兩碼事。”
美國得克薩斯大學奧斯汀校區的斯科特·阿倫森說，將多個量子晶片連線在一起的想法已經討論了幾十年，而IBM如今正式向這一目標邁進，儘管仍有困難需要克服。
他說：“要想真正擴大超導量子計算機的規模，就需要一種保真度更高的產品，即可令數百或數千個超導晶片作為一個整體執行的產品。”（編譯/文怡）
