量子计算在理论和技术方面都取得了重大进展，但将微妙的量子景观与更熟悉的数字景观融合在一起仍然是一个巨大的绊脚石。新南威尔士大学 (UNSW) 的研究人员提出了一种新型架构，该架构使用现代处理器常用的标准半导体来执行量子计算。这意味着可以使用构成台式电脑和智能手机基础的同类技术来释放量子计算的力量。
“我们经常认为登月是人类最伟大的技术奇迹，”新南威尔士大学澳大利亚国家制造设施主任、设计师安德鲁·祖拉克 (Andrew Dzurak) 说。“但是创造一个微处理器芯片，将十亿个操作设备集成在一起，像交响乐一样工作——你可以放在口袋里——是一项惊人的技术成就，它彻底改变了现代生活。”
传统计算是二进制的，将宇宙表示为两个符号之一，例如1和0，而量子计算允许用概率谱表示一层复杂性。量子计算利用了现实中的一个奇怪的怪癖—粒子存在于可能性的迷雾中，直到它们连接到一个定义它们属性的系统。这种可能性的迷雾具有非常有用的数学特征，如果你知道如何利用它们。
由于需要数百个（如果不是数十万个）量子位才能使整个事情变得有价值，因此有足够的空间进行不必要的崩溃。为了帮助确保不稳定的量子比特不会引入太多错误，它们需要以这样一种方式排列，以使其更加稳健。
Dzurak 说：“因此，我们需要使用使用多个量子位来存储单个数据的纠错码。” “我们的芯片蓝图结合了一种专门为自旋量子比特设计的新型纠错码，并涉及数百万量子比特的复杂操作协议。”
这项技术是首次尝试将控制和读取量子计算所需的数百万量子比特所需的所有传统硅电路放在一个芯片上。简而言之，传统的硅晶体管用于控制平坦的量子位网格，其方式与逻辑门管理台式机处理器内部位的方式大致相同。
“通过选择量子比特上方的电极，我们可以控制量子比特的自旋，它存储0或1的量子二进制代码，”该研究的主要作者 Menno Veldhorst 解释说，他在 UNSW 进行了这项研究。“并且通过在量子位之间选择电极，可以在量子位之间执行双量子位逻辑交互或计算。”
微软已经注意到了这种可能性，最近为渴望抢先一步的未来程序员发布了其新量子开发工具包的免费预览版。
虽然这些进步是巨大的，但我们距离将它们结合成可靠的技术还有一段路要走。即使我们拥有第一台能够以超高细节对分子进行建模或以前所未有的规模处理气候变化统计数据的机器，我们仍将需要知道如何利用量子比特的编码人员。
总之，在实现实际应用之前，还需要解决许多挑战。但是无论如何，在新南威尔士大学提出新型架构后，对于整个领域来说都是一个重要里程碑。这项技术将帮助推动量子计算向前迈进一大步，并为现代生活的各个领域带来更多的改变。