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【义务编辑：张燕妮 TEL：（010）68476606】

导语：伴跟着量子计算的深刻研究，量子计算时代的大年夜门已经叩响。而量子计算机中那些亟待解决的问题仍制约着仁攀类进军量子计算的办法。今朝，量子物理学家正在为“量子总线”的出生奠定基本，这种量子总线可以在将来的量子计算机的内存和处理器之间传递量子信息，或将解决困扰科学家多时的难题。

经典计算机把晶体管年腋荷琐状况切换到另一个状况，大年夜而将数据表示为1和0，而量子计算机则是应用量子位来实现这一目标。因为量子力学的超实际性质，量子位可以处于叠加状况，在此状况下它们可以将1和0都表示出来。

量子位采取的叠加状况会让它们“一举两得”，即同时持有两个状况。如不雅两个量子位在量子力学的意义上是相联的，或者说是纠缠的，它们就可以同时拥有四个状况，三个量子位的话，就有八个状况，以词攀类推。理论上来说，300个量子位的量子计算机可以容纳比可见宇宙中的原子还要多的状况。是以，计算机算法就可以应用这种互相纠缠的量子位，在刹时进行数量极其宏大年夜的计算。

图| IBM的量子计算机

——END

量子位采取的叠加状况会让它们“一举两得”，即同时持有两个状况。如不雅两个量子位在量子力学的意义上是相联的，或者说是纠缠的，它们就可以同时拥有四个状况，三个量子位的话，就有八个状况，以词攀类推。理论上来说，300个量子位的量子计算机可以容纳比可见宇宙中的原子还要多的状况。是以，计算机算法就可以应用这种互相纠缠的量子位，在刹时进行数量极其宏大年夜的计算。

奥地利因斯布鲁克大年夜学（University of Innsbruck）的量子物理学家Hendrik Poulsen Nautrup说：“量子计算中，一个很大年夜的挑衅就是量子对象极其脆弱。但在理论上，我们可以应用量子纠错来保护这些对象。”

正如传统计算机具有可用作存储器和处理器的组件一样，将来的量子计算机也须要能存储数据或履行操作的量子位。这些量子存储器和量子处理器组件将须要遭受不合的噪声阈值，量子存储器必须具备抗变更的才能，而量子处理器必须确保它能加倍灵活地变更。正因如斯，量子存储器和量子处理器就须要不合的纠错码。、

图| 量子存储器和量子处理器之间的纠错机制

之前，研究人员已经研制出了小型量子处理器和量子存储器。然则，因为这两种不合类型的组件是应用不合的协定来编码信息的，科学家们如今面对的挑衅是如安在它们之间传递信息。

如今，Poulsen Nautrup和一个研究团队已经设计出一种实现这种混淆架构的可行办法。他们近期已经在《天然通信》杂志上具体介绍了他们的发明。“我们已经可以预想到，一台拥有自力组件、可以或许实现处理和记忆等不合目标的量子计算机，将在不久的将来被研制出来。”

这项新技巧还包含修改一些对每个逻辑量子位进行编码的物理量子位。这项被研究人员称之为“子体系晶格手术”的策略，可以临时将不合的逻辑量子位“缝合”在一路，例如在量子存储器或量子处理器中应用的量子位。一旦它们被耦合起来，信息就可以年腋荷琐体系传送到另一个体系。

Poulsen Nautrup说：“大年夜体上，全球各地有关的实验室都已经有了可借助的对象，来进行道理验证实验。”他和他的同事们如今正在和由因斯布鲁克大年夜学的实验物理学家Rainer Blatt引导的小组开展合作。他说：“我还不克不及告诉你们太多，因为研究还正在进行之中，尚未完成。然则仅仅是中心的结不雅，就足以振奋人心了。”

如今，越来越多的研究结不雅在赓续地向我们预示着即将到来的量子计算概绫屈的蓝图，面对更具挑衅性的计算义务和海量的数据处理，量子计算是否能肩负起仁攀类的期望？让我们拭目以待。

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本文标题：量子计算新突破！数据总线有望解决困扰科学家多年的难题

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