百萬級量子電腦的最後一塊拼圖來了?

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史丹佛大學的團隊做出了一個光陷阱裝置,可能是量子電腦發展的關鍵轉捩點。

雖然量子電腦號稱運算速度能海放地球上最強的超級電腦,但在實驗室裡,它們其實有一個嚴重的 BUG -我們算得出來,但我們看不到答案。

#史上最難搞的原子

目前的量子運算主流路線之一,是用「中性原子」來當作運算單元,他最大的缺點就是太難溝通,當你想讀取它的運算結果時,原子會發出一顆光子,問題來了,這顆光子是全向發射的,就像一個燈泡在宇宙中亮了一下,光線往四面八方亂射。

當我們拿著顯微鏡去抓這道光,結果捕獲率不到 1%,這就是為什麼量子電腦一直做不大,因為光是為了聽清楚一個原子的聲音,我們就已經耗盡全力了。

#不准跑通通進來

史丹佛的 Jon Simon 教授團隊於不想要再大海撈針,他們不再被動地等待原子發光,而是設計了一種微觀尺度的「光學共振腔陣列(Optical Cavity Array)」,可以把它想像成一個量身訂做的回音室、或者漏斗。

把原子直接關進一個全是鏡子的房間裡,這個房間的結構經過精密計算,讓原子發出的光無路可逃,只能乖乖地沿著唯一的一條光纖通道射出來。

結果光的收集效率直接從個位數,暴衝到了 82% 以上!

(此發現於 2026 年 2 月 1 日刊載於 ScienceDaily)

#讓資安專家頭痛

這才是重點,因為這是通往百萬量子位元的門票快來了。

目前的量子晶片,頂多塞幾百、幾千個原子就是極限了,再多,系統就會因為干擾而崩潰,要打造真正能破解銀行密碼、模擬新藥的超級量子電腦,我們需要的是模組化,也就是把幾千個小型的量子晶片,像樂高積木一樣拼起來。

一旦解決了讀取和連結的瓶頸,量子電腦就不再受限於單一晶片的大小,我們可以像蓋數據中心一樣,無限堆疊算力。

雖然這個裝置離商用還有一段距離,但它發出了一個明確的訊號-量子計算的工程化障礙正在被一個接一個地粉碎。

圖片來源:sciencedaily-A tiny light trap could unlock million qubit quantum computers

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