转载：本文来自微信公众号“量子位”（ID:QbitAI），作者：金磊，转载经授权发布。
被调侃为“口罩厂”嘅霍尼韦尔，9个月打破3次量子计算领域纪录。
而就喺啱啱，佢将自家“杀手锏”嘅细节内容发布到Nature。
而也就系喺大约 1 年前，霍尼韦尔“高调”宣布：
将凭借不同于市场上任何技术，进入量子计算赛道。
在关键嘅量子计算基准上，比拥有更多量子比特嘅量子计算机，表现得要更好。
霍尼韦尔所凭借嘅，到底系点样嘅一个独门绝技？
霍尼韦尔嘅“杀手锏”
在量子计算这片“江湖”度，论最主流嘅“功夫”，但系能就要数微型超导线圈嘎啦。
这也是各家大公司所青睐嘅方法，例如 IBM 和英特尔。
谷歌在 2019 年打造嘅超导量子计算机，仲要首次执行经典计算机做不到嘅任务，并宣称量子优越性，一时可谓风光无两。
而霍尼韦尔凭借所宣称嘅“独门秘籍”，也频频刷新住量子体积嘅纪录：
2020年6月，发布第一个商业量子计算系统——H0型系统，64 量子体积，是当时第啲系统嘅 2 倍。
2020年9月，发布嘅H1型系统打破自己嘅纪录，达到 128 量子体积。
2021年3月，H1型系统实现 512 量子体积，成为目前为止量子体积最大嘅商用量子计算机。
（注：量子体积，是IBM提出嘅一个专用性能指标，用于测量量子计算机嘅强大程度。）
9 个月刷新 3 次纪录，霍尼韦尔所凭借嘅方法，正系离子阱 （Ion Trap）。
同微型超导线圈不同嘅是，呢种方法将单个离子作为量子位元（qubit），并通过激光来操纵其状态。
当然，市场上采用呢种方法并唔止是霍尼韦尔一家，例如仲有IonQ。
IonQ使用激光，但系以让佢嘅计算机同时对多个量子位元进行操作，本质上来讲，噉就允许任意 2 个量子位元在系统中执行一个任务，并建立一个复杂嘅纠缠系统。
噉就和使用超导电路嘅量子计算机产生鲜明嘅对比：每个量子位元通常只同其最近嘅“邻居”直接相连。
但佢之所以声称“同众不同”，关键系在于打造离子阱计算机嘅方法。
霍尼韦尔嘅方法，也允许任意 2 个量子位元相互连接，但佢是通过物理上移动彼此相邻嘅离子，允许一个光脉冲同时击中佢们俩。
这是因为霍尼韦尔嘅离子阱，并唔是由静态嘅磁场排列而成，相反，是由 192 个可以独立控制嘅电极产生。
咁一来，霍尼韦尔嘅设备就可以在磁场强度不同嘅地方，创建一个离子更愿意“驻留”嘅位置，也就是势阱 （Potential Well）。
改变呢啲电极中嘅电荷，但系以让势阱在线性装置中上下移动，而离子也会简单地随之移动。
而后通过合并 2 个势阱，但系以将佢们所含嘅离子聚集喺一齐，使一个操作同时影响到佢们两个。
当呢一过程完成后，就可以将井（well）分开，将离子带回到原来嘅位置。
在这篇论文度，霍尼韦尔还畀出一组硬件嘅性能数据：
将一个离子从trap嘅一端传送到另一端，所需嘅最大时间是 300 微秒。
如果运输过程中出现咗错误，例如量子位元发送到错误嘅位置，就会被系统检测出来，而后重置成个过程。
但霍尼韦尔表示，咁样嘅错误极其罕见—— 1 千其次操作度，只能检测出 3 次传输故障。
但也并非完美
霍尼韦尔也明确其方法所存在嘅瓶颈：
电压生成器（voltage generator）产生嘅噪音
系统自发嘅噪音
对此，霍尼韦尔表示：
能够解决任何一个瓶颈，都可以让性能得到提升。
……
而回归到这篇论文本身，佢系对霍尼韦尔 1 年前所宣布工作嘅一个细节说明，经过漫长嘅过程，得到同行评审嘅认可。
也正如外媒所评价：
论文中所述嘅系统，同行评审期间可能已经变得“陈旧”，但也让我哋感受到呢个领域发展之快。
参考链接：
[1]
cantonese.live 足跡 粵字翻譯
2021-04-08 14:35:56
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