苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的量子电子学研究所(Institute for Quantum Electronics)的研究人员演示了一种将多束激光传输到目标的方法，这种方法具有在量子位上执行精细操作所必需的稳定性和精确性。

扩大量子计算机规模的科学家和工程师面临着许多严重的技术障碍。对于以被困在电场中的单个离子为基础的量子计算机来说，沐鸣测速有必要将数百或数千束激光从几米远的地方精确地瞄准几微米大小的包含冷原子的区域。

任何不想要的振动都会干扰系统，使原子失去相干性。

“如果你想要建造具有几千个量子位元的量子计算机，这在实际应用中可能是必需的，目前的实现存在一些重大障碍，”Karan Mehta博士说，他是一篇描述这项工作的论文的第一作者，发表在《自然》杂志上。“在目前的小规模系统中，传统光学是噪声和误差的一个重要来源——当试图扩大规模时，这变得更加难以管理。”

为了精确地引导光，沐鸣测速地址研究人员在包含捕获原子电极的芯片中集成了微小的波导，使得光可以直接传输到离子。这使得低温恒温器和其他部件的振动产生的干扰小得多。

他们委托一家铸厂来生产既包含用于离子阱的金电极，又在更深的层中包含波导的芯片。在芯片的一端，光纤将光传输到1纳米厚的波导中，有效地在芯片内部形成“光学线路”，将光传输到表面捕获的离子。

之前的工作——包括《自然》杂志的一些作者——已经证明了这种方法在原则上是可行的。现在苏黎世联邦理工学院的小组已经改进了这项技术，证明它甚至可以用来实现不同原子之间的低错误量子逻辑门:这是建造量子计算机的一个重要前提。作用于纠缠态原子上的逻辑门对干扰特别敏感。

有了这种新芯片，我们能够实现两量子位逻辑门，并使用它们产生纠缠态，沐鸣测速其精确度到目前为止只能在最优秀的传统实验中实现。

研究人员目前正在试验不同的芯片，希望能同时控制10个量子位元。他们还在寻求通过光学线路实现快速、精确量子操作的新设计。