美國能源部的一個新的量子計算開放用戶試驗台下班更耐用已經準備好向公眾開放。最近，來自印第安納大學的科學家成為第一個開始使用桑迪亞國家實驗室的量子科學計算開放用戶測試床（QSCOUT）的團隊。量子計算機將在未來幾十年內成為主要的技術驅動力。但要達到這個目標，科學家需要用量子機進行實驗，而大學或公司擁有的量子機相對較少。

現在，科學家們可以使用Sandia的QSCOUT進行研究，這些研究在他們的母體機構可能不可能，而沒有使用商業試驗台的成本或限制。

“QSCOUT滿足了量子界的需求，它為用戶提供了研究機器本身的控制權，而這些控制權在商業量子計算系統中還不具備。它也讓理論家和科學家們免去了建造自己的機器的麻煩。桑迪亞物理學家、QSCOUT的負責人Susan Clark說：”我們希望獲得對量子性能和架構的新見解，以及解決需要量子計算的問題。”。

她說，新的試驗台在三個方面是一個罕見的機器：第一，作為一個免費、開放訪問的試驗台；第二，作為一個用陷落離子技術製造的試驗台；第三，作為一個平台，讓用戶對他們的研究有不尋常的控制權。

上個月，桑迪亞開始為印第安納大學的科學家運行該試驗台的第一個用戶實驗。來自IBM、橡樹嶺國家實驗室、新墨西哥大學和加州大學伯克利分校的研究人員也被選中，即將開始實驗。他們的項目從測試基準技術到開發算法，有朝一日可以解決對普通計算機來說過於復雜的化學問題。

有興趣使用量子科學計算開放用戶測試床的研究人員被邀請通過電子郵件qscout@sandia.gov註冊通知。桑迪亞預計將在春季選擇下一輪項目，但可能會有變化。

現在，Sandia正準備接受更多的研究提案。任何人都可以提交使用QSCOUT的提案，而且計算時間是免費的，這要歸功於能源部科學辦公室高級科學計算研究計劃的資助。下一批項目預計將在春季選出。

除了提供一個特殊的研究機會之外，QSCOUT還有一個罕見的試驗台設計。大多數商業試驗台使用的技術稱為超導電路。這種機器需要保持在超低的溫度下，使得它們的建造和運行成本很高。但桑迪亞的試驗台使用的是所謂的離子阱來代替。這意味著桑迪亞的試驗台可以在更高的溫度下運行。捕獲的離子還能產生比電路更清晰的信號，並能更長時間地保持信息，使科學家能夠進行不同類型的實驗，並比較兩個平台。

被捕獲的離子被保存在QSCOUT內部一個所謂的”芯片上的陷阱”中，這是一個扁平的蝴蝶結形狀的裝置，大約2厘米（0.8英寸）長，覆蓋在半導體芯片上。鐿元素的三個帶電原子通過無線電波和電場懸浮在裝置中心的發線通道上方。激光器將每個離子中的信息編碼為一個qubit，與傳統計算機中的一個比特相當，以進行計算。

桑迪亞計劃在未來三年內將該系統從3個qubit擴展到32個qubit，這樣科學家就可以進行更複雜的測試。

QSCOUT是位於桑迪亞的微系統工程、科學和應用綜合體，該綜合體還為國家的核儲備生產微電子產品。