量子计算是技术的下一个前沿，利用量子力学的定律来解决经典计算机无法解决的复杂问题。一家名为Atom Computing的初创公司提出了一项大胆的声明：他们正在测试一台拥有1,180个量子比特的量子计算机，可能在明年推出，超过了IBM和谷歌等巨头。这是一个重大飞跃，与他们之前仅有100个量子比特的系统相比。

这是相当多的量子比特，它们是量子信息的基本单位。以IBM最强大的量子计算机Osprey为例，它拥有433个量子比特，并且正在研发即将推出的Condor型号，将量子比特数量提升至1121个。而谷歌的Sycamore拥有70个量子比特。

Atom Computing可能在量子领域有所突破。他们选择使用中性原子作为量子比特，这一举措承诺了稳定性和可扩展性。通过激光，他们设计了一个网格，可以精确地放置和操纵这些原子。他们还将量子数据存储在原子的核自旋中，这受环境干扰影响较小，从而实现了更长时间的不间断性能。就好像他们在一个小房间里聚集了顶尖人才，形成了密集的高性能量子比特阵列。

而且他们并未止步于此。他们将网格从10x10扩展到了令人印象深刻的35x35，为量子技术的进步提供了更多潜力。

然而，与所有开创性的事物一样，总会有例外和免责声明。

尽管Atom Computing的系统拥有令人印象深刻的量子比特数量，但单个量子比特操作的错误率非常高。可以想象一下拥有一大群超级跑车，但只有少数几辆能够在不出故障的情况下以最高速度行驶。这就是Atom Computing面临的挑战。尽管他们的量子计算机拥有大量量子比特，但需要进行重要的错误检查，目前对于复杂计算来说并不实用。

Atom Computing预计在不久的将来解决这个问题，并在一份官方新闻稿中表示，他们“正在走向本十年的容错量子计算”。

第一代量子计算机，Phoenix，2021年8月，加利福尼亚伯克利。图片：Atom Computing

Atom表示他们已经找到了解决这个问题的方法。

“实际上，我们将使用所有这些量子比特，因为它们都是相同的，来并行计算，”Atom的创始人兼首席技术官本·布鲁姆告诉Ars Technica。“因此，如果有人给我们一个50比特的算法，我们将在所有我们的量子比特上执行这个50比特的算法，并且我们将更快地给出结果。”

布鲁姆进一步阐述了基于中性原子的量子计算所面临的挑战。

“阻碍中性原子的事情...实际上都是我们用来控制中性原子的所有经典东西，”他说。“而这实际上表明，如果你能够处理这些经典的东西——与工程公司合作，与激光制造商合作（这是我们正在做的事情）——你实际上可以减少所有这些噪音。

“现在突然之间，你剩下了这个非常、非常纯净的量子系统，”他告诉该网站。

在量子计算领域，中性原子和离子都被探索为潜在的量子比特。中性原子可以被激光困住和操纵，而离子（带电原子）则是通过电磁场困住。虽然基于离子的量子计算机已经取得了重大进展，但在扩展方面面临挑战。Atom Computing正在探索的中性原子提供了一种有望快速扩展的有希望的替代方案。

如果Atom Computing的努力取得成功，当研究人员将重点转向给予中性原子一些关注时，我们可能会迎来一个未来，拥有可扩展的——和可靠的——量子计算机。

与此同时，作为量子领域的主要参与者，IBM已经将目光投向了一台拥有100,000量子比特的量子计算机。他们迄今为止最强大的量子计算机IBM Osprey拥有433个量子比特，但他们即将推出的“Kookaburra”，拥有1,386个量子比特的多芯片处理器，计划于2025年发布。Atom Computing也在朝着类似的里程碑努力。

图片：IBM

因此，尽管Atom Computing的声明无疑代表了一次飞跃，但平息期望是至关重要的。量子领域仍然充满挑战，虽然量子比特数量正在增加，但效率和可靠性将决定这场竞赛中真正的领导者。

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