荷蘭量子計算公司QuTech 2月15日宣佈,與晶片製造商英特爾合作開發一款在矽晶片上運行的可編程雙量子電腦。

研究人員使用了一種特殊類型的量子單元——「自旋量子單元」,在矽晶片上運行兩種不同的量子算法。

自旋量子單元的優點是不需要苛刻的條件,如極低溫。本質上講,自旋量子單元是受微波脈衝激活的電子。

一般的量子電腦系統,如英特爾49-量子單元電腦,依靠超導材料和溫度接近絕對零度(約為攝氏零下273度)的極高技術要求,因而其應用範圍很小。

矽晶片結構圖。(YouTube視像擷圖)
矽晶片結構圖。(YouTube視像擷圖)

人們普遍認為,量子電腦應該能夠做到「常規」電腦無法完成的運算,比如模擬複雜分子或無法被黑客攻破的通信。量子計算似乎能改變一切。

但是這些都是美好的期待,量子電腦與其它技術一樣,其發展受到各種因素限制。目前量子電腦仍處於初級階段。

雖然人們投入大量資源,但是量子電腦只能做幾件事情,遠未達到真正的實用水平。

業界認為,「自旋量子單元」帶來希望,因為它並不是實質意義的量子電腦,而是與現有普通電腦技術配合從而實現量子運算。

晶片成品模擬圖。(YouTube視像擷圖)
晶片成品模擬圖。(YouTube視像擷圖)

尤其是,英特爾是矽晶片銷售領域的全球領導者,可以利用這方面的技術優勢加快研製可實用的量子電腦。

技術人員在發佈的白皮書中闡述,自旋量子單元的獨特優勢在於電子層面操作,能夠與現有的電腦工作平台緊密配合。

研究者同時表示,這種新型的量子單元系統初步通過實驗檢測,尚需探討更多性能。

目前,量子電腦的發展似乎處於瓶頸狀態,技術人員需要100個量子單元的運算性能,但尚未找到如何實現這種技術的方法。

也許,英特爾和QuTech的矽晶片「量子電腦」將開闢一條新途徑。