目前，很多量子計(jì)算機(jī)建造起來(lái)很復(fù)雜，很難擴(kuò)大規(guī)模，并且需要比星際空間更冷的溫度才能運(yùn)行。這些挑戰(zhàn)促使研究人員探索構(gòu)建使用光子（光粒子）工作的量子計(jì)算機(jī)的可能性。光子可以很容易地將信息從一個(gè)地方傳遞到另一個(gè)地方，光子量子計(jì)算機(jī)可以在室溫下運(yùn)行，因此這種方法很有希望。然而，盡管人們已經(jīng)成功地為光子創(chuàng)建了單獨(dú)的量子"邏輯門(mén)"，但用光子構(gòu)建大量邏輯門(mén)并以可靠的方式連接它們以執(zhí)行復(fù)雜的計(jì)算，還是一個(gè)技術(shù)難題。

近日，斯坦福大學(xué)的研究人員已經(jīng)提出了一種更簡(jiǎn)單的光子量子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方案，并可沿用現(xiàn)成的組件。根據(jù)11月29日發(fā)表在期刊Optica上的一篇論文，他們提出的設(shè)計(jì)使用激光來(lái)操縱單個(gè)原子，而單個(gè)原子又可以通過(guò)一種稱為"量子隱形傳態(tài)"的現(xiàn)象來(lái)修改光子的狀態(tài)。該原子還可以被重置并復(fù)用于許多量子門(mén)，從而無(wú)需構(gòu)建多個(gè)不同的物理門(mén)，大大降低了構(gòu)建光量子計(jì)算機(jī)的復(fù)雜性。

"通常情況下，如果你想建造這種類型的量子計(jì)算機(jī)，你必須使用數(shù)千個(gè)量子發(fā)射器，使它們保持完美一致，然后將它們集成到一個(gè)巨大的光子電路中，"應(yīng)用物理學(xué)博士生，該論文的第一作者Ben Bartlett說(shuō)："而通過(guò)這種設(shè)計(jì)，我們只需要幾個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的組件，而且機(jī)器的尺寸不會(huì)隨著你想要運(yùn)行的量子程序的大小而增加�！�

這種非常簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)只需要幾種設(shè)備：光纖電纜，分束器，一對(duì)光學(xué)開(kāi)關(guān)和光學(xué)腔。幸運(yùn)的是，這些組件已經(jīng)存在，甚至已經(jīng)在商業(yè)上使用，并在不斷改進(jìn)，因?yàn)樗鼈兡壳耙灿糜诹孔佑?jì)算以外的應(yīng)用。例如電信公司多年來(lái)一直致力于改進(jìn)光纖電纜和光開(kāi)關(guān)。

"這一方案的提出，建立在人們?yōu)楦倪M(jìn)這些組件而付出的努力和投資的基礎(chǔ)上，"斯坦福工程學(xué)院教授，該論文的資深作者Shanhui Fan說(shuō)。"它們不是專門(mén)用于量子計(jì)算的新組件。”