本报讯据英国《新科学家》杂志网站15日报道 ，世界首台通用编程量子计算机近日于美国面世 ，其可在进一步革新后应用于密码破译等方面。相关论文发表在《自然·物理学》杂志上。
这一量子计算机由美国国家尺度技术研究院研制 ，可处置两个量子比特的数据。较之传统计算机中的“0”和“1”比特 ，量子比特能存储更多的信息 ，因而量子计算机的性能将大大逾越传统计算机。
研究人员大卫·汉尼克体现 ，通用编程量子计算机接纳了量子逻辑门技术来处置数据。制造量子逻辑门需设计一系列激光脉冲 ，以利用铍离子进行数据处置 ，再由另一个激光脉冲读取计算结果。一个简单的单量子比特门 ，可从0转换成1 ，也可从1转换成0。但与传统计算机的物理逻辑门差异的是 ，这台设备的量子逻辑门均已编码成激光脉冲。当激光脉冲量子门对量子比特实行简单逻辑操作时 ，铍离子便会开始旋转 ，实现对量子比特的存储。
这台量子计算机的核心部件是具金色图样的铝晶片 ，内含直径约为200微米的电磁圈�？蒲Ъ医礁雒纠胱雍土礁鲱肜胱又糜诘绱湃χ� ，镁离子可起到“稳定剂”的作用 ，消除离子链的不须要振动 ，保持计算机的稳定性。
由于两个量子比特的操作具有多种可能 ，研究小组随机选取了160种操作方式进行了演示 ，以验证处置器的通用性。每次操作都用31个差异的量子门击审察子比特 ，将其编码成激光脉冲。这其中大部门为单量子比特门 ，脉冲只需要与单一离子进行相互作用。少数的双量子比特门则需要与两个离子同时发生交互作用。而通过对电磁圈旁黄金电极上的电荷进行控制 ，研究人员能有效增加所需的离子数量。
不外 ，这一量子计算机仍存在着相当的问题。例如 ，尽管每个量子门的准确率都在90%以上 ，而当综合使用时计算机的整体准确率却下降到 79%。这主要是由于激光脉冲的强度差异所造成的 ，汉内克解释说：“脉冲的颠簸性可造成这种误差 ，而光线的散射和反射等 ，也可能是原因。”
研究小组体现 ，通过提升激光的稳定性和减少光学设备的误差 ，可有效提高芯片的运行准确率。在准确率提升至99.99%时 ，该芯片才气作为量子处置器的主要部件 ，最终实现通用编程量子计算机的实际应用。（