Quantum Organization Collab：中性原子迈向可扩展通用量子计算机

C114讯 北京时间4月22日消息（余予）ColdQuanta、Riverlane和威斯康星大学麦迪逊分校日前宣布，他们已成功在代号为“AQuA”的冷原子量子比特阵列系统上运行量子算法，这是行业首创使量子计算更接近现实世界的应用。这一里程碑是在威斯康星大学麦迪逊分校Mark Saffman教授领导的研究小组进行的。与这项研究相关的论文于周三在世界领先的多学科科学期刊《自然》上发表。

如果门模型量子计算机能够以长相干时间和高保真逻辑大规模运行，它们有望解决当前困难的计算问题。冷原子超精细量子比特由于其相同的特性、较长的相干时间以及被困在密集的多维阵列中的能力，提供了固有的可扩展性。

该团队是世界上第一个在可编程门模型冷原子量子计算机上演示量子算法的团队。在该体系架构中，单个原子通过在二维量子位阵列上扫描的紧密聚焦光束进行寻址。

该团队实现了多达6个量子比特的格林伯格-霍恩-蔡林格 (GHZ) 纠缠态的制备，用于化学问题的量子相位估计以及MaxCut图问题的量子近似优化算法 (QAOA)。这些结果突出了冷原子量子比特阵列用于通用、可编程量子计算的高度可扩展能力，以及准备用于量子增强传感的非经典状态。

Mark Saffman表示，“现在有一场建立有用的量子计算机的竞赛，为此有几种不同的方法在开发中，其中包括冷原子量子比特。这是第一台使用具有多个量子位的冷原子并运行量子算法的量子计算机，因此这是向冷原子方法迈出的重要一步。”

Riverlane高级量子科学家Ophelia Crawford博士表示，“将Riverlane在量子算法和量子化学方面的专业知识与ColdQuanta和UW-Madison对硬件的深入了解相结合，对于在该项目中成功实施QPE至关重要。像这样的密切合作伙伴关系对于解决必须克服的科学和工程挑战至关重要，这些挑战必须克服，再能比以前想象的更快地获得有用的量子计算机。”

ColdQuanta将很快推出Hilbert，这是一台100量子比特计算机，它建立在这项研究中进行的开创性工作的基础上。利用冷原子方法的自然可扩展性，Hilbert平台将提供强大的连接性、保真度和小型化以及能在室温下运行的系统。

作为芝加哥量子交易所的成员，威斯康星大学麦迪逊分校和ColdQuanta是帮助芝加哥地区（包括威斯康星州麦迪逊市）成为全国领先的量子研究中心的行业领导者之一。

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