奥地利科学与技术研究所的研究人员在量子计算领域取得突破，通过用光缆取代传统电线，显著降低了量子计算机的运行成本。电线传输电信号时会产生热量，需要昂贵的冷却系统来维持量子比特的稳定。光纤无热且具有更高带宽和更少电磁干扰的优势。研究团队开发了一种光电转换器，将光信号转换为量子比特可理解的微波信号，反之亦然。这项技术不仅可能增加可用量子比特的数量，还有望在室温下通过光纤连接多台量子计算机，为量子计算机的大规模建造和运行提供了更经济实惠的解决方案。

💡量子计算机依赖于量子比特，对环境极其敏感，需要极低温环境运行，成本高昂。

🌡️传统量子计算机使用电线传输信号，电阻产生大量热量，需要大型冷却系统。

📡研究人员使用光缆代替电线，光纤无热且抗电磁干扰，但量子比特无法直接处理光信号。

🔄团队开发光电转换器，实现光信号与量子比特可理解的微波信号之间的转换。

🌐该技术有望增加量子比特数量，实现室温下量子计算机联网，降低大规模建造和运行成本。

量子计算机与量子比特有关，量子比特是根据量子力学原理运行的基本单位，而不是当今计算机中的0和1。 对于某些问题，量子计算机可以达到惊人的计算速度，但它们也非常脆弱。 最轻微的热量或电磁干扰都会破坏它们微妙的量子态。

量子计算机的运行温度仅略高于绝对零度。 而要保持这些计算机在这样的温度下正常运行，需要价值数百万美元的大型冷却系统。

奥地利科学与技术研究所（ISTA）的研究人员取得了一项突破，通过消除主要热源之一，大大降低了这些计算机的成本。

这些计算机中的电信号通过电线传输，而电线会因电阻产生热量。 由于数以百万计的信号不断地冲击量子比特，热量迅速积聚，因此需要更大、更昂贵的冷却设备。

研究人员用光缆取代了这些电气连接，光缆可以用光而不是电来传输信号。 光纤实际上是无热的，而且还有其他优点，比如带宽更高、电磁干扰更少。

但有一个问题：量子比特不能直接处理光信号。 因此，ISTA 团队使用了一种巧妙的光电转换器，将光信号转换成量子比特能够理解的微波，反之亦然。

这项研究发表在《自然-物理学》上的共同第一作者格奥尔格-阿诺德（Georg Arnold）说，新方法可能会让他们增加可用量子比特的数量，从而使它们在实际计算中发挥作用。 他还表示，这为在室温下通过光纤链路将多台量子计算机联网创造了条件。 该技术还消除了大量限制性能的电子器件。

尽管如此，这种新方法仍然只是一个原型，还有很大的改进空间。 但它代表着向量子系统迈出了关键的第一步。 这将大大提高量子系统的实用性，使其在大规模建造和运行时更加经济实惠。

当然，真正有用的大规模量子计算机可能还需要几十年的时间，但这样的突破让我们离它更近了一些。