世界上第一台可以在室温下工作的模块化量子计算机上线

科学家们利用光子建立了第一台联网量子计算机，证明了室温模块可以连接并扩大规模。

科学家开发出一种利用光处理数据的量子计算机，为量子计算机在室温下的网络环境中运行铺平了道路。

这个名为“Aurora”的新系统是世界上第一台可以通过光纤电缆连接几个模块进行大规模操作的光子量子计算机。Xanadu的代表说，该系统为量子计算的一些最大问题提供了解决方案，即大规模操作、容错和纠错。

研究人员在发表在《自然》杂志上的一项研究中说，这一突破可能会导致创建可行的量子数据中心，具有更高的容错性和更低的错误率，这是我们目前无法实现的。

开发新系统的Xanadu公司创始人兼首席执行官克里斯蒂安·韦德布鲁克在一份声明中表示：“该行业面临的两大挑战是提高量子计算机的性能（纠错和容错）和可扩展性（网络）。”

传统的量子比特或超导量子比特是量子计算的基石，是快速处理大量数据的关键。

但这些量子位使用微波信号来帮助处理数据，这会产生可能损坏硬件的热量。此外，目前的冷却方法用于创造接近绝对零度的计算环境，也会损坏硬件，使访问机器变得困难。

通过使用基于光或光子的量子比特，而不是微波或超导量子比特，韦德布鲁克和他的团队创造了一个使用网络光子芯片的基于光的系统。这使得Aurora具有内在的可连接性，因为光纤构成了全球网络系统的基础。

Aurora的开发人员认为，通过将量子计算机分解成更小、更不容易出错的组件，他们可以通过连接这些单元来加强量子纠错。

量子信息理论博士、科技公司VividQ的首席执行官Darran Milne没有参与该项目，他说：“容错的基本问题和找到比错误发生更快地纠正量子态的方法，仍然是执行任何有用计算的一大挑战。”

Darran Milne表示：“他们（Xanadu）似乎不是试图用一台大型量子计算机进行计算，而是试图把它分成更小、更简单的系统，这样可能更容易单独纠正错误。”“这是否真的使问题有所改善，还是只是增加了错误，还有待观察。”

该框架依赖于该公司X8（量子计算硬件）和Borealis（单系统量子计算机）中使用的技术。该系统利用35个光子芯片，通过8英里（13公里）长的光纤电缆连接起来。

研究人员在声明中说：“光子学确实是计算和网络最好、最自然的方式。”“原则上，我们现在可以扩展到数千个服务器机架和数百万个量子位。”

Aurora光子量子计算机框架的潜在应用包括模拟分子和计算药物试验的潜在结果，从而可能消除对长期药物试验的需求。光子量子计算机也可能迎来被称为量子密码学的高度安全、加密通信时代。

该团队下一步计划将重点放在消除由于光损耗而减弱的光纤信号上。

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