7月11日，英国牛津大学衍生公司Oxford Ionics宣布了一个震惊全球的消息：他们成功制造出了性能最高的量子芯片，并且可以在标准半导体工厂大规模生产。更为令人振奋的是，他们计划在未来三年内建造出全球首台实用的256量子比特计算机。这一消息预示着，量子计算技术将迈向一个全新的高度，人类进入量子时代似乎已近在眼前。
当前的物理量子比特非常脆弱，任何量子世界中的微小干扰都可能导致它们退相干，无法维持量子态的稳定。以往科学家们采用的方法是用多个物理量子位合成一个逻辑量子比特来纠错。据估算，需要400个物理量子位构成一个逻辑量子位来纠错，才能实现实用的量子计算。IBM去年发布的1121量子位芯片Condor，通过先进的纠错算法，可以让其相当于约11个逻辑量子位；而哈佛大学的突破则利用280个物理量子位形成了48个逻辑量子位，能够处理280万亿种状态。
然而，Oxford Ionics的量子芯片不需纠错，这意味着256个物理量子比特就相当于256个逻辑量子比特。这个突破将不仅大大超越现有的成就，还可能开创一个全新的量子计算应用领域，例如模拟青霉素分子的复杂结构、蛋白质折叠和优化交易策略。相比之下，使用传统计算机进行这些任务可能需要占用和宇宙原子数量相当的比特数。
Oxford Ionics实现这一壮举的关键在于他们用电子代替激光来操控量子比特。这家公司使用的离子阱量子比特，本质上是悬浮在电磁场中的带电原子，具有高稳定性、高保真度和可扩展性的优点，能够长时间维持量子态并进行精确操作。
目前多数离子阱量子比特通过激光来操控，然而激光的高要求和光学设备的复杂性，使得这一方法难以扩展到更大的系统中，并且激光控制精度的有限性会导致计算结果的不准确。Oxford Ionics创造性地开发了专利电子量子比特控制系统，将所有控制量子比特所需的元素集成到一个硅片中。这些芯片可以利用标准的半导体制造设施进行批量生产，为量子计算的普及扫清了障碍。
目前，Oxford Ionics单量子比特操作的保真度已达99.9992%，双量子比特门则高达99.97%，均创下了行业新纪录。这指标不仅远超此前任何记录，且在量子比特数减少了10倍的情况下，性能却提高了两倍多。根据量子计算行业的估计，如果量子计算机达到数百个保真度约为99.99%的量子比特，就能解锁广泛的商业应用，Oxford Ionics的成就，已经近乎证明了这一点。
随着技术的不断成熟，Oxford Ionics正准备着手打造一款可扩展的256量子比特芯片，并可以在现有的半导体产线上生产。这一发展将使人类更快地迈入量子计算的新时代，他们信心十足地表示，再等最后三年，量子时代将正式降临。
