（图片来源：Pixabay）
重新启动量子计算机的过程很有可能损坏其部件，但是两位日本理化学研究所(RIKEN)的物理学家提出了一种快速且可控的重置方法。
传统的计算机处理存储在比特中的信息时，比特的值是0或者1。量子计算机的潜能在于它们处理“量子比特”的能力，量子比特可以取0或1的值，也可以同时取两者的模糊混合值。
日本理化学研究所量子计算中心的量子物理学家Jaw Shen Tsai说：“然而，为了重复使用同一个电路进行多次操作，必须迫使量子比特快速归零。”但说起来容易做起来难。
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目前,对于由微小超导体制造的量子比特进行重设的最佳方法之一是将量子比特与光子(光的粒子)连接在一个叫做谐振器的微小装置中。量子比特将能量转移到谐振器，之后谐振器中的光子衰减，将其能量释放到环境中。这个过程会导致量子比特的状态降回到基态（0）。这种方法的问题在于，衰变光子的永久纠缠会迅速降低量子比特的质量，因此它很快就会失去对未来操作的作用。“这对量子比特很不利，因为其寿命会变短，”Tsai说。
现在，Tsai和理化学研究所的同事Teruaki Yoshioka设计了一个模拟装置来帮助他们找到一种不会伤害量子比特的重置方法。
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根据他们的计算，两人提议构建一个谐振器，这种谐振器可以通过将超导材料与绝缘体、普通金属、另一个绝缘体和另一个超导体夹在一起而控制。这个多层接线是通过施加电压来控制的。在执行量子比特运算的同时，对装置进行调谐，使光子不会衰变。只有当操作完成后，才会改变电压，让光子释放能量。“这种可调谐振器是我们方案的关键，”Tsai说。
目前实验室重置量子比特的最佳记录是280纳秒，准确性为99.0%。“我们的模拟装置表明我们可以在80纳秒内重置量子位，准确性为99.0%，”Yoshioka说。
该团队目前正在测试这种装置，该装置使用稀释冰箱在低温下进行，并有了令人满意的成果。Tsai表示：“如果我们能在量子电路中实现这个装置，它将非常有发展前景。”这项研究发表在《应用物理学快报》（Applied Physics Letters)上。
翻译：赵书轩
审校：张和持
引进来源：日本理化研究所（RIKEN）
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