IonQ採用玻璃晶片以及新量子架構突破技術限制
https://bit.ly/3kFf717
總部位於馬里蘭州的IonQ推出了一種新型晶片，旨在擴展其量子電腦技術類型。它的電腦
是使用晶片附近的空間，以電磁阱離子(ions electromagnetically trapped)之量子態進
行計算。以前其是使用矽晶片製程製造的，但是該公司現在已轉向蒸發玻璃阱技術（an
evaporated glass trap technology）。這是在熔融石英玻璃中建構微米級特徵的方法，
通常用於製造微流體晶片（microfluidic chip）。
之前，IonQ離子阱技術無法支持多鏈基於離子之量子位元的新量子架構。隨著IonQ採用玻
璃晶片，使其可重構離子鏈將允許電腦擁有三位數為單位。
基本上，離子阱的目的是精確地移動離子、將其保持在環境中、以及避開量子運作等三方
面。IonQ的團隊所建構的3D玻璃和金屬結構在這三個方面都比以前晶片做得更好。
在矽基晶片上電荷偏離電場可能會破壞離子微妙的量子態，從而降低量子運算的保真度。
但蒸發玻璃設計隱藏了任何可以保持電荷的材料，使其效果變成一個更穩定的阱，進而運
算效果更好。
另一個優點是可以塑造陷阱以避開量子運作。在離子阱電腦中，離子的量子態是通過用雷
射照射來操縱。其必須在表面上放置大量雷射光束，因而玻璃晶片的形狀允許雷射穿透並
尋址設備。
IonQ之前是在新墨西哥州的Sandia國家實驗室建造了矽離子阱。但是IonQ希望對蒸發玻璃
離子阱技術有更多的控制，以加快迭代設計。畢竟，其稱蒸發玻璃離子阱是業界第一個可
重構多核量子架構（reconfigurable multicore quantum architecture；RMQA）。
根據IonQ展示，阱（Trap）是將16個離子的四個獨立鏈保持在一條線上。每條鏈都可以藉
由雷射操縱而移動到位，進而改變它們的量子態或糾纏離子組，使它們的量子態相互關聯
。每條鏈本身就是一台量子電腦。將兩條鏈組合在一起即可形成一個核心，進而允許糾纏
量子位元橫跨在鏈上，直到最終所有量子位元都可以鏈接起來，以執行大型複雜的量子運
作。雖然現在還不是那麼完美，但是IonQ將持續努力克服難題。
未來下一個重大飛躍將來自IonQ正在開發光子互連，將一個晶片上的量子位元連接到另一
個晶片上。其表示，一旦發生糾纏，距離就不再重要。無論是一個晶片上的多個鏈還是一
個晶片到另一個晶片，都將像一台大型量子電腦一樣發生作用。