Google凭新型计算机登上量子领域的“铁王座”？( 三 )_19世纪的最后一天

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图注：这种离子阱的设计灵感来自沃尔夫冈·保罗，是离子阱用于研究量子计算机的早期实例之一。照片拍摄于2005年奥地利因斯布鲁克的一个实验室，展示了当时的量子计算机组件设置。离子阱计算机的计算速度比超导量子计算机慢得多，但它们的相干时长（Coherence Timescale，信道保持恒定的最大时长范围）也要更长。

量子比特不再是非黑即白的0或1，而是用基态（ground state，指在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动的这种定态）代表0，激发态（excited state，原子或分子吸收一定的能量后，电子被激发到较高能级但尚未电离的状态）代表1。例如，电子自旋可以向上或向下，光子极化可以左旋也可以右旋。在初始状态和读取最终数据时，量子比特还是会以确定的0或1呈现，就像使用经典计算机的常规比特一样。

与经典计算机不同，执行指令时量子比特的状态并不确定，而是0和1的叠加态，类似于可以既是死的又是活的薛定谔的猫。只有计算结束并且读出最终结果，最终状态才得以确定。