图：萨夫曼实验室中量子计算机的核心组件
ColdQuanta、 Riverlane 和 威斯康星大学麦迪逊分校今天宣布，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量子算法，这是行业首创，这一成就使量子计算更接近现实世界的应用.。这一里程碑是由马克萨夫曼教授领导的研究小组在威斯康星大学麦迪逊分校进行的。关于这项研究的论文发表在世界领先的多学科科学期刊《自然》上。
如果门模型量子计算机能够以长相干时间和高保真逻辑大规模运行，它们有望解决当前困难的计算问题。冷原子超精细量子比特由于其相同的特性、长相干时间以及被困在密集的多维阵列中的能力而提供了固有的可扩展性。
该团队是世界上第一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。他们使用了一种架构，其中单个原子通过在二维量子位阵列上扫描的紧密聚焦光束进行寻址。
该团队实现了多达 6 个量子比特的纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）状态的制备、化学问题的量子相位估计以及 MaxCut 图问题的量子近似优化算法 (QAOA)。这些结果突出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，以及为量子增强传感准备非经典使用状态。
“建立有用的量子计算机是一场竞赛，研究人员正在开发一些不同的方法，包括冷原子量子比特，”Mark Saffman博士说。“这是第一台使用具有多个量子位的冷原子并运行量子算法的量子计算机，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 Riverlane 在量子算法和量子化学方面的专业知识与 ColdQuanta 和 UW-Madison 对硬件的深入了解相结合，对于在该项目中成功实施 QPE 至关重要。像这样的密切合作对于解决科学和工程挑战至关重要，这些挑战必须克服才能比以前想象的更快地获得有用的量子计算机。”
ColdQuanta 将很快推出 Hilbert，这是一种 100 量子比特规模的计算机，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平台将为在室温下运行的系统提供强大的连接性，保真度和小型化。
