目前，很多量子計算機建造起來很復(fù)雜，很難擴大規(guī)模，并且需要比星際空間更冷的溫度才能運行。這些挑戰(zhàn)促使研究人員探索構(gòu)建使用光子（光粒子）工作的量子計算機的可能性。光子可以很容易地將信息從一個地方傳遞到另一個地方，光子量子計算機可以在室溫下運行，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)建了單獨的量子"邏輯門"，但用光子構(gòu)建大量邏輯門并以可靠的方式連接它們以執(zhí)行復(fù)雜的計算，還是一個技術(shù)難題。

近日，斯坦福大學(xué)的研究人員已經(jīng)提出了一種更簡單的光子量子計算機設(shè)計方案，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)計使用激光來操縱單個原子，而單個原子又可以通過一種稱為"量子隱形傳態(tài)"的現(xiàn)象來修改光子的狀態(tài)。該原子還可以被重置并復(fù)用于許多量子門，從而無需構(gòu)建多個不同的物理門，大大降低了構(gòu)建光量子計算機的復(fù)雜性。

"通常情況下，如果你想建造這種類型的量子計算機，你必須使用數(shù)千個量子發(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："而通過這種設(shè)計，我們只需要幾個相對簡單的組件，而且機器的尺寸不會隨著你想要運行的量子程序的大小而增加�！�

這種非常簡單的設(shè)計只需要幾種設(shè)備：光纖電纜，分束器，一對光學(xué)開關(guān)和光學(xué)腔。幸運的是，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)，因為它們目前也用于量子計算以外的應(yīng)用。例如電信公司多年來一直致力于改進(jìn)光纖電纜和光開關(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。"它們不是專門用于量子計算的新組件�！�