日本研究人员为固态量子计算机开发了一种新的光学控制设备，它能够处理多个“量子位”。新装置的成功开发意味着量子计算机的研究又向前迈进了一步。

量子计算机使用“量子位”来代替传统电子计算机的二进制位。二进制位只能使用“0”和“1”状态来表示信息，而“量子位”使用粒子的量子力学状态来表示信息，两种状态可以共存于一个“量子位”中。“量子位”可以使用“0”和“1”，它们类似于二进制位，也可以使用这两种状态的组合来表示信息。因此，量子计算机被认为能够完成传统电子计算机无法完成的复杂计算，并且它们的运算速度将超出传统电子计算机的能力范围。

现有的量子计算机模型可以分为两类，一类是利用原子陷阱和离子陷阱捕获光子和原子的非固态量子计算机，另一类是利用半导体和超导体的固态量子计算机。由于非固态量子计算机“量子比特”数量的限制，近年来固态量子计算机的研究日益活跃。

日本工业技术研究所最近发布了一份新闻稿，称其研究人员首次开发了一种具有两个“量子位”处理能力的光学控制设备。研究人员首先将两个所谓的“量子点”紧密排列在GaAs层上，形成一个复合“量子点”。然后，将每个“量子点”中捕获的激子视为一个“量子比特”，并在此基础上制作出一个具有两个“量子比特”处理能力的器件。研究人员说，该装置的复合量子点中两个激子的状态可以由光独立控制。这种光控器件不仅运算速度快，而且可以用于量子密码研究领域。

上述结果已经发表在新一期的《美国应用物理通讯杂志》上。研究人员说，他们计划在下一步设计一个小规模的光控量子电路，并用它来验证简单的量子操作。