芝加哥大学的研究人员，刚刚介绍了一项有助于扩大量子计算机规模的关键技术，并用它搭建了一台具有破纪录的512量子比特的原型。据悉，量子计算机可利用叠加和纠缠等现象来执行计算和信息的存储，且有望在算力上超越传统计算机几个数量级。但要实现大规模应用，还得努力克服量子的不稳定性。
　　研究配图1：捕获中性原子的二维双元素阵列（来自：PhysicalReviewX）
　　当前最被看好的一种结构方法，就是让原子阵列来充当量子比特（每个原子都由激光束固定在适当的位置）。通常情况下，这些阵列中的原子都是相同的元素，是的它们能够纠缠在一起形成一个大群。
　　研究配图2：双元素512位原子阵列
　　问题在于，这使得在不干扰其邻居的情况下操纵任何单个原子变得相当困难，意味着测量数据可能会破坏整个系统（牵一发而动全身）。
　　研究配图3：Rb和Cs阵列的同质性与加载加载统计信息
　　好消息是，在近日发表于《物理评论X》刊上的新研究中，芝加哥大学团队就尝试了将两个元素的原子合成一个数组，以便在操纵一种原子的时候不干扰到另一个。
　　研究配图4：连续模式原子阵列
　　由于每个元素都可独立控制，这项技术还具有一系列优势比如将其中一种原子当做内存，而另一种又可执行计算任务（类似于RAM和CPU），以及减少量子计算机重置时的停机时间。
　　研究配图5：具有双元素阵列的任意几何形状
　　首席研究员HannesBernien指出：若用单个原子开展相关实验，某些时候会丢失它，导致系统必须经过一番初始化重置。首先制造一个新的冷电子云，然后等待单个原子再次被激光捕获。
　　研究配图6：实验序列
　　不过得益于这种混合设计，我们可以分别对其进行实验。在操作其中一种元素原子的同时，还可刷新另一种原子如此交替，便拥有了始终可用的量子比特。
　　研究配图7：示例原子荧光直方图
　　目前研究团队已经组装出了基于256个铯原子256个铷原子的阵列，使之成为了迄今为止最大的量子比特阵列，远超IBMEagle处理器的127量子比特。
　　研究配图8：光镊中的原子寿命
　　不同的是，IBMEagle量子处理器已投入商用，而芝加哥大学的原子混合阵列量子比特方案仍处于原型阶段。即便如此，研究团队还是宣称新技术有助于构建更大规模、更加稳定的量子计算机。

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