用光接连量子电路

量子计算机有望解决材料科学和密码学中的重大问题，这些任务在未来即使是最强大的传统超级计算机也无法实现。然而，由于需要纠错，这可能需要数百万个高质量的量子比特。

超导处理器的进展很快，目前的量子比特数只有几百个。这项技术的优点是计算速度快，与微芯片制造兼容，但对超冷温度的需求最终限制了处理器的尺寸，并且一旦冷却，就无法进行任何物理访问。

具有多个单独冷却处理器节点的模块化量子计算机可以解决这个问题。然而，单个微波光子——处理器内超导量子比特之间的天然信息载体——不适合在处理器之间的室温环境中传输。室温下的世界充满了热量，这很容易扰乱微波光子及其脆弱的量子特性，如纠缠。

奥地利科学技术研究所(ISTA)芬克小组的研究人员与维也纳工业大学和慕尼黑工业大学的合作者一起，展示了克服这些挑战的重要技术步骤。他们首次将低能微波与高能光子纠缠在一起。

热使物质中的原子迅速相互碰撞。这会破坏量子特性，比如纠缠，因此，它会使量子位不适合计算。因此，为了保持功能，量子计算机必须将其量子位与环境隔离，冷却到极低的温度，并保持在连续真空中以保持其基本量子物理学特性。

将两台超导量子计算机连接在一起，每台计算机都有自己的稀释冰箱，并不像用电缆连接它们那么简单。这种连接需要特别考虑，以保持量子位的量子性质。如果没有足够的量子位，就无法实现所需的操作。因此，在这方面，研究人员正在努力解决这个问题。

（编辑：银川站长网）

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