这种量子电路的新型号就像一个5甲板三明治

实现量子计算的益处的挑战之一是找到紧凑型组装的方法，然后精确地控制足够的量子位，以提供技术的巨大加工潜力。

宾夕法尼亚州立大学的研究人员表示，他们做了一个大的进步。

量子位或QUBits，是传统计算中使用的比特的量子等同物。虽然今天的S比特通常将数据表示为0s或1s，但Qubits可以同时通过称为叠加的状态同时为0和1。

为了实现他们的突破，科学家首先将量子原子腐蚀到3D阵列中。为了构建它，它们使用光束捕获并将原子保持在三个堆叠的飞机的立方体布置中，就像用五片面包制成的三明治一样。每个平面都有25个等间隔的原子的空间;总而言之，该布置形成了具有有序模式的多维数据集，用于125个原子。

科学家们填充了阵列中的一些可能的位置，其Qubits由中性铯原子组成，其具有不存在正或负电荷。然后，它们使用横梁的激光束来靶向晶格中的磷原子，导致这些原子的能量水平的变化。

当科学家们然后用均匀的微波洗涤整个阵列时，原子的状态发生变化的能量水平变化，而所有其他原子的状态则没有。

为了证明他们对阵列中的贵族的控制，研究人员将所选原子的状态改为三个堆叠的飞机中的状态，以绘制字母P，S和U - 代表宾夕法尼亚州立大学的字母 - 如图所示在上面的图像中。

“我们在不同的实验系统中设定了更多的夸张进入了不同，精确的量子叠加，”Lever研究团队的物理教授David Weiss说。“我们的论文表明，这种新颖的方法是控制量子计算的大Qubits的大型合奏的精确，准确和有效的方法。”

本文在上周五在杂志上发表。

目前，该系统的可靠性约为99.7％，但团队希望将其增加到99.99％，威斯表示。此外，在其目标中，将重点关注量子缠结，由此一个粒子的状态与周围其他人的状态隐含地相关。

“通过每个站点填充一个原子的立方体并在我们选择的任何网站之间建立原子之间的纠缠，”我们选择了近期的研究目标之一，“Weiss说。