大約一年前，霍尼韋爾宣佈它已經 以一種不同於市場上其他任何技術的技術進入了量子計算領域。該公司聲稱，由於其量子位的效能遠遠優於競爭對手，因此其計算機在關鍵的量子計算基準上的效能要比具有更高量子位的量子計算機更好。
現在，大約一年後，該公司終於釋出了一篇詳細描述這一壯舉的論文。但是與此同時，競爭格局發生了很大變化。
這是一個陷阱！
與IBM和Google之類的公司相比，霍尼韋爾已決定不使用超導電路，而贊成使用一種稱為“捕獲離子”的技術。通常，它們使用單個離子作為量子位，並使用鐳射操縱其狀態。但是，建立離子阱計算機的方法有多種，而霍尼韋爾的版本與市場上的另一種版本不同，後者是由競爭對手IonQ製造的（我們將再次討論）。
IonQ使用鐳射來執行其操作，並且透過仔細地準備光，其計算機可以同時對多個量子位執行操作。從本質上講，這允許其系統中的任何兩個量子位執行單個操作，並允許IonQ構建複雜的糾纏系統。這與使用超導電路的量子計算機的行為形成對比，在量子計算機中，每個量子位通常僅直接連線到其最近的鄰居。
霍尼韋爾的方法還允許將任意兩個量子位相互連線。但這是透過使離子彼此物理地相鄰移動來實現的，從而允許單個光脈衝同時擊中兩個離子。
之所以可行，是因為霍尼韋爾的離子阱不是由磁場的靜態排列製成的。取而代之的是，使用可獨立控制的192個電極生成電場。這使裝置可以建立磁場強度發生變化的位置，從而建立一個離子更易於駐留的位置（在技術上稱為“勢阱”）。透過改變這些電極中的電荷，可以使勢阱線上性器件中上下移動，而離子將隨它們一起移動。
透過合併兩個勢阱，可以將它們包含的離子聚集在一起，從而允許一項操作同時影響到它們。完成後，可以拆分孔，將離子帶回到其原始位置。
本文中的新內容是一些有關這些功能執行情況的硬效能資料。霍尼韋爾說，將離子從阱的一端傳輸到另一端所需的最長時間為300微秒。系統會自動檢測到傳輸錯誤（例如，將qubit傳送到錯誤的位置），從而可以重置整個事物，並從讀取機器狀態的最後一點開始進行計算。這些錯誤也極為罕見。在一系列的10,000,000次操作中，僅檢測到3次運輸故障。
批次競爭
但這不是此處記錄的效能資料的最後一個。霍尼韋爾還轉向量子量，這是IBM最初定義的一種度量標準，考慮了量子位元的數量，量子位元之間的連線以及量子位元避免產生錯誤而不是預期結果的程度。如果系統在三分之二的時間內可以執行涉及其量子位的隨機對的操作而沒有錯誤，則其量子量將增加到量子位計數的冪的兩倍。較高的錯誤率會降低量子體積；更多的量子位元提高了它。
在這種情況下，霍尼韋爾團隊對裝置的兩個，三個，四個和六個量子位進行了測試。所有這些都成功消除了障礙，對於不同的量子位計數，無錯誤操作通常在75％的範圍內。給定六個量子位，則量子體積為64，這在手稿提交審閱時創下了歷史新高。
但還是在那個時候。從霍尼韋爾的角度來看，有一個好訊息，那就是該公司 增加了更多的量子位元而不增加錯誤率，使自己的量子量達到512。相比之下，IBM在去年夏天使用帶有27個量子位，但錯誤率更高。
但是，還有另一家離子阱計算公司IonQ。以前，它與IBM處於相似的位置：更多的量子位，但是更多的錯誤。但是，它在將量子位質量提高到可與霍尼韋爾相媲美的同時，設法使量子位計數大約增加了三倍。由於錯誤率低，並且量子位元數量大大增加，它的量子量超過了400萬，比512高出很多。而且，在霍尼韋爾釋出公告時，它花了大約一年的時間才添加了兩個量子位元。 ，IonQ表示，它希望在八個月之內將其量子位元數量翻一番，達到64位-現在不到三個月。
有待改進
話雖如此，霍尼韋爾已經清楚地確定了瓶頸所在。一個問題是電壓發生器中的噪聲，該發生器將功率饋送到控制離子的電極中。另一個是系統中的自發噪聲。清理其中任何一個，效能都會提高。
此外，使離子四處移動會給它們帶來一些能量，從而要求在機器執行時再次將其不斷冷卻。為了防止冷卻過程干擾量子位，霍尼韋爾同時捕獲來自另一個元素的第二個離子並對其進行冷卻，將其轉變為伴侶的能量海綿。這是機器執行時的主要時間浪費，因此提高其效率將加快執行速度。
除此之外，基本控制系統線性擴充套件（從字面上看），但僅擴充套件到一個點。新增更多與其餘電極一致的電極，您可以簡單地俘獲更多原子。縮放結束的點是，如果需要，將原子從行的一端移到另一端需要太長時間。目前尚不清楚何時到達這一點，但是霍尼韋爾已經在考慮諸如陷阱的二維陣列以及在裝置之間轉移離子的想法。
無論如何，出版物本身可以透過兩種方式提供資訊。它需要一年前激動人心的公司公告，最後提供充分了解所做工作並經過同行評審確認所需的詳細資訊。但是，事實是，用於生成結果的系統在論文透過同行評審之前已經過時了，這使我們對這個領域變得多麼令人興奮有一種真正的感覺。