ColdQuanta、Riverlane和威斯康星大学麦迪逊分校近日宣布，他们已成功在代号为“AQuA”的冷原子量子比特阵列系统上运行了一种量子算法，这一业界首创使量子计算更接近成为现实世界中的应用。

这一里程碑式的工作是在威斯康星大学麦迪逊分校由Mark Saffman教授领导的研究小组进行的。该团队关于这项研究的一篇论文发表在近日的《自然》期刊上。

如果门模型量子计算机能够以长相干时间和高保真的逻辑门大规模的运行，则它们有望解决当前困难的计算问题。冷原子量子比特由于其具有相同的特性、长相干时间以及被困在密集的多维阵列中等优势，它能提供一种固有的可伸缩性。

该团队是世界上首个在可编程门模型冷原子量子计算机上演示量子算法的团队。在他们的这种体系结构中，单个原子是通过用来扫描二维量子比特阵列的聚焦光束来进行处理的。

该团队实现了多达6个量子比特的GHZ纠缠态的制备、化学问题的量子相位估计(QPE)以及MaxCut图问题的量子近似优化算法(QAOA)。这些成果突显了冷原子量子比特阵列用于通用、可编程量子计算的高度可扩展能力，以及用于量子增强传感的非经典态的制备。

Mark Saffman教授说：“建立有用的量子计算机是一场竞赛，人们正在竞相开发一些不同的方法，这些方法也包括冷原子量子比特。我们的这个研究是第一台使用了多个量子比特并运行量子算法的冷原子量子计算机，因此这是冷原子方法向前迈出的重要一步。”

Riverlane的高级量子科学家Ophelia Crawford博士说：“将我们在量子算法和量子化学方面的专业知识与ColdQuanta和威斯康星大学麦迪逊分校对硬件的深入了解相结合，对于在该项目中成功实施QPE算法是非常关键的。这种密切的合作关系对于解决必须克服的科学和工程挑战至关重要，这样才能比以前想象的还要更快地获得有用的量子计算机。”

ColdQuanta将很快推出Hilbert，这是一种达到100量子比特规模的量子计算机，它建立在这项研究中进行的开创性工作的基础上。利用冷原子方法的自然可扩展性，Hilbert平台将提供强大的连接性、保真度，并以小型化的系统在室温下运行。（编译:Qtech）