物理学家开发算法以进行更有效的量子计算

量子计算是社会可用的最强大的工具之一，有潜力解决许多经典计算机无法处理的极其复杂的问题。然而，为了实现最强大的量子计算机，需要提高效率。

苏塞克斯大学的量子物理学家正在解决这个效率问题。 他们创建了一种新算法，可以提高目前正在开发的量子计算机的计算速度。 该算法提供了一种在量子计算机周围路由离子的新方法，从而提高了计算效率。 

“路由算法”在题为“全球连接的俘获离子量子计算机的高效量子位路由”，发表在该杂志上 先进的量子技术。

该团队由 Winfried Hensinger 教授领导，成员包括 Mark Webber、Steven Haerbert 博士和 Sebastian Weidt 博士。 

亨辛格和韦伯最近成立了自己的公司Universal Quantum。 它的目标是建造有史以来第一台大规模量子计算机，并且 多位高层次科技投资者都表达了兴趣. 

路由算法

路由算法的工作原理是调节量子计算机中的流量，使量子比特的长距离物理传输成为可能。 这使得量子位能够与其他量子位交互，并且数据能够在量子计算机内有效地移动而不会出现任何堵塞。 

量子计算机的基本方面之一是量子位或量子位，用于处理信息。 该团队首先分析了一台“俘获离子”量子计算机，该计算机由带有带电原子的硅微芯片组成。 这些带电原子或离子悬浮在微芯片表面上方，用于存储数据。 每个离子都能够保存一个量子比特的信息。

为了在这种类型的量子计算机上进行计算，离子需要四处移动。 量子计算机的能力取决于这发生的速度和效率。

超导与俘获离子

量子计算领域使用两种主要设备：超导设备和俘获离子设备。 

超导设备被IBM和谷歌等一些大公司使用，而俘获离子设备则被萨塞克斯大学和其他公司的团队使用。 

超导量子计算机依赖于固定量子位，大多数时候它们只能与彼此相邻的量子位相互作用。 为了在不直接相邻的量子位之间进行计算，需要通过相邻量子位链进行通信。 

随着信息从一个量子位移动到下一个量子位，依此类推，链越长，它就会变得越腐败。 因此，该团队认为超导量子计算机的计算能力有限。 

由于这些限制，该团队选择为捕获离子架构开发一种新的路由算法。 目前测量近期量子计算机计算能力的方法是“量子体积”，该团队能够使用该方法将他们的模型与超导模型进行比较。 

研究小组发现，他们的俘获离子模型比超导量子位的模型更加一致且性能更好，这是因为他们的算法允许量子位直接与更多量子位相互作用。 此方法可带来更高的预期计算能力。 

“我们现在可以预测我们正在建造的量子计算机的计算能力。 我们的研究表明了俘获离子设备的根本优势，新的路由算法将使我们能够最大限度地发挥早期量子计算机的性能，”韦伯说。 

亨辛格表示：“事实上，这项工作是构建能够解决现实世界问题的实用量子计算机的又一个垫脚石。”