突破性進展將光纖技術引入量子運算提高效率並減少熱量產生
量子電腦與量子位元有關,量子位元是根據量子力學原理運作的基本單位,而不是當今電腦中的0和1。 對於某些問題,量子電腦可以達到驚人的計算速度,但它們也非常脆弱。 最輕微的熱或電磁幹擾都會破壞它們微妙的量子態。

量子電腦的運作溫度僅略高於絕對零度。 而要保持這些電腦在這樣的溫度下正常運行,需要價值數百萬美元的大型冷卻系統。
奧地利科學與技術研究所(ISTA)的研究人員取得了一項突破,透過消除主要熱源之一,大大降低了這些電腦的成本。
這些計算機中的電訊號透過電線傳輸,而電線會因電阻而產生熱量。 由於數以百萬計的訊號不斷衝擊量子位元,熱量迅速積聚,因此需要更大、更昂貴的冷卻設備。

研究人員用光纜取代了這些電氣連接,光纜可以用光而不是電來傳輸訊號。 光纖實際上是無熱的,而且還有其他優點,例如頻寬更高、電磁幹擾更少。
但有一個問題:量子位元不能直接處理光訊號。 因此,ISTA 團隊使用了一種巧妙的光電轉換器,將光訊號轉換成量子位元能夠理解的微波,反之亦然。
這項研究發表在《自然-物理學》上的共同第一作者格奧爾格-阿諾德(Georg Arnold)說,新方法可能會讓他們增加可用量子位元的數量,從而使它們在實際計算中發揮作用。 他還表示,這為在室溫下透過光纖鏈路將多台量子電腦聯網創造了條件。 該技術還消除了大量限制性能的電子裝置。
儘管如此,這種新方法仍然只是一個原型,還有很大的改進空間。 但它代表著向量子系統邁出了關鍵的第一步。 這將大大提高量子系統的實用性,使其在大規模建造和運行時更加經濟實惠。
當然,真正有用的大規模量子電腦可能還需要幾十年的時間,但這樣的突破讓我們離它更近了一些。