研究人員正在QuSoft和物理研究所的Rene Gerritsma和Arghavan Safavi-Naini小組工作，以嘗試實(shí)現(xiàn)基于離子阱的量子計(jì)算。這項(xiàng)工作由博士生Matteo Mazzanti領(lǐng)導(dǎo)，結(jié)合了兩個(gè)重要的因素，其中一個(gè)是所謂的離子阱平臺(tái)，它是量子計(jì)算最有希望的候選者之一。

基于離子阱的量子計(jì)算顧名思義利用了離子，也就是擁有過?；蚨倘彪娮拥脑樱虼怂菐щ姷?。另一個(gè)重要因素是使用一種巧妙的方法來控制由光學(xué)鑷子和振蕩電場(chǎng)提供的離子。

圖為兩個(gè)被困的離子（藍(lán)色）被光學(xué)鑷子（紅色）選中，離子之間的量子門可以通過電場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)。

顧名思義，離子陷阱量子計(jì)算機(jī)使用的是陷落離子晶體。這些離子可以單獨(dú)移動(dòng)，但更重要的是，也可以作為一個(gè)整體。事實(shí)證明，離子的可能集體運(yùn)動(dòng)促進(jìn)了單個(gè)離子對(duì)之間的相互作用。在該提案中，這一想法通過對(duì)整個(gè)晶體施加一個(gè)均勻的電場(chǎng)而變得具體化，以便調(diào)解該晶體中兩個(gè)特定離子之間的相互作用。這兩個(gè)離子是通過對(duì)它們施加鑷子電位來選擇的。電場(chǎng)的均勻性保證了它將只允許這兩個(gè)離子與晶體中所有其他離子一起移動(dòng)。因此，兩個(gè)選定的離子之間的相互作用強(qiáng)度是固定的，無論這兩個(gè)離子相距多遠(yuǎn)。

量子計(jì)算機(jī)由"門"組成，這些小的計(jì)算構(gòu)件執(zhí)行我們從普通計(jì)算機(jī)中知道的類似于"和"和"或"的操作。在離子阱量子計(jì)算機(jī)中，這些閘門作用于離子，其操作取決于這些粒子之間的相互作用。在上述設(shè)置中，這些相互作用不取決于距離的事實(shí)意味著門的操作時(shí)間也與距離無關(guān)。因此，這種量子計(jì)算方案在本質(zhì)上是可擴(kuò)展的，而且與其他最先進(jìn)的量子計(jì)算方案相比，在實(shí)現(xiàn)可比較的良好運(yùn)行的量子計(jì)算機(jī)方面的技術(shù)挑戰(zhàn)較少。