德国开发世界首个分布计算量子计算机原型

2月5日，德国马克斯普朗克量子光学研究所发布消息，该所研究人员首次在不同实验室分隔的量子模块间实现量子逻辑运算。相关研究成果发表在科学杂志上。

目前技术水平下的量子计算机大多拥有几个到几十个的存储和计算单元，即所谓的量子位元（Qubit，也称量子比特位）。马普量子光学研究所的Severin Daiss、Stefan Langenfeld和同事成功将两处分离的量子位元通过60米长的光缆连接，组合成分布式量子计算机，并成功实现量子计算机基本运算功能。该所称其为世界首个分布计算量子计算机原型。

量子位元是同比经典计算机的优势所在，可以一次计算多个结果（编者：传统计算机比特位保存单个二进制值（0或1），而量子位元的状态则可以是0和1的同时叠加。）一台量子计算机连接的量子位元越多，就可执行更复杂的任务。量子计算机的基本运算就是两个量子位元间的逻辑门（Logikgatter）。目前量子计算机的困难之一是成功、可靠的连接数千个量子位元，计算机每增加一个量子位元，对其进行整体集中制造的困难就越大：量子位元由诸如单个原子、超导元素或光子构成，必须与外界和彼此间完全隔离，因此靠得越近，对其同时隔离和从外部控制的困难也就越大。

该所原型机的成功实验为克服这一困难提供了可能路径，也为小型量子计算机连接成为联合计算机提供了可能性。远程量子纠缠早已获得成功，该实验创新在于能够服务于计算功能。为实现该功能，科学家使用的模块是将单个原子作为量子位元置于两个反射镜中间，在模块间通过光纤输送所发射的光子（Photon）。科学家进一步将试验两个模块以上的链接，以及在每个模块中容纳更多的量子位元。该研究负责人Gerhard Rempe认为该实验推动了技术发展，为“分布式量子计算开辟了新的发展路径”。 获取更多前沿科技 研究访问：https://byteclicks.com

第一作者Severin Daiss在分布式量子计算机组件的面前