原标题：微软发布低温量子控制平台： 控制数千量子比特， 研究登上自然子刊

　　诚然，量子计算具有非常强大的计算能力，也可用于化学、密码学等其他领域，但其自身存在固有缺陷。量子设备需要放置于接近 零度的环境中，还要阻断电噪声等外界干扰，因此稳定的环境至关重要。在近日发表于《自然·电子学》杂志上的一项研究中，微软联合悉尼大学开发了一个低温量子控制平台，可以同时控制数千个量子比特，可称得上量子计算领域的一项突破。

　　量子计算对化学、密码学等领域带来极大影响。量子计算机的构造块不只是 0 和 1，而是 0 和 1 的叠加。这些量子计算基础单元叫做量子比特。将量子比特植入复杂设备并进行操作可以解决经典计算机无法处理的问题。

　　尽管量子比特带来了强大的计算能力，然而它们也存在缺陷：不稳定性。量子态极易受环境干扰，研究人员必须努力保护它们。这就需要降低环境温度使其逼近 零度，将它们与电噪声等外界干扰阻断。因此，有必要开发一个完整系统，来维护一个稳定的环境。然而，这还需要维持量子比特的通信。此前，此类系统只能处理有限数量的量子比特，无法适用于大规模量子计算机。

　　最近，来自微软和悉尼大学的研究团队开发了一个低温量子控制平台，利用专门的 CMOS 芯片接收数字输入，并生成很多并行量子比特控制信号，从而实现对数千个量子比特的支持。支持该平台的芯片叫做 Gooseberry，它在 100 毫开尔文 （mK） 的低温下运行，而且能耗很低，从而解决量子计算机中的多个 I/O 问题。相关研究发表在 Nature 子刊《Nature Electronics》上，微软也专门写了一篇博客介绍这项研究。

　　该研究团队还创建了一种通用的低温计算核心，其运行温度为 2 开尔文 （K），可通过浸入液氦来实现。该温度是 Gooseberry 运行温度的 20 倍，制冷功率是 400 倍，因此该核心能够执行通用计算。

　　Gooseberry 和该计算核心可以帮助管理大规模量子计算机中不同部件以及计算机与用户之间的通信，是向每个量子比特收发信息的复杂「神经系统」的核心元素，同时维持稳定的低温环境，这对于具备成千上万量子比特的大规模商业系统而言是很大的挑战。