研究人员正在逐步接近由超导金属环制成的小型量子计算机。一个团队通过使用一个超导环来控制存储在第二个环上的信息，演示了这种计算机的关键组成部分。荷兰代尔夫特理工大学的物理学家汉斯·穆伊表示，结合其他近期的进展，这一成果可能为未来一两年内尺寸扩大一倍的设备铺平道路——更接近其他量子计算候选者已经取得的成就。
与当今以 0 和 1 形式处理信息的计算机不同，量子计算机将通过将比特转换为称为量子比特（发音为 cue-bits）的模糊量子事物来达到新的功率水平，这些量子比特同时为 0 和 1。理论上，量子计算机将允许黑客破解当今最难破解的编码信息，并允许研究人员更好地模拟分子，从而设计新药和材料。
穆伊及其同事创建了计算机逻辑基本构建块的量子版本，称为受控非门（CNOT 门），如果第二个比特设置为 1，则该门将比特从 0 切换为 1 或反之亦然；如果该比特设置为 0，则不执行任何操作。“你需要像受控非门这样的东西来制作你可能需要的每个量子算法，”穆伊说。他们的门（在本周的《自然》杂志中描述）由两个并排的铝环组成，冷却至几开尔文（接近零下 459 华氏度）。围绕一个环流动的电流产生了一个磁场，该磁场影响了围绕第二个环流动的电流。
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研究人员设置环路，使一个环路（称为控制量子比特）中的顺时针电流切换第二个环路（目标量子比特）中的电流方向。然而，如果他们施加磁场，控制量子比特电流将同时顺时针和逆时针流动——0 和 1 的“叠加”——这反过来导致目标量子比特中的电流既切换方向又不切换方向。
穆伊表示，下一步是将多个量子比特与 CNOT 门连接在一起。5 月份发布的一份报告描述了一种通过在两个非常相似的量子比特之间插入第三个环路来控制它们之间相互作用的方法，穆伊表示，这可能使他的团队能够将其技术扩展到三到四个量子比特。“你必须为每一步努力，”他说，“但它正在前进。”