正文
至少在理论上是这样。尽管研究者在量子计算机可能的工作方式上已经达成了一致，但事实证明制造有效的硬件仍然令人难以置信地艰难，这方面也出现了很多分歧。
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IBM 使用格型架构（lattice architecture）的 5 量子位处理器，其可以扩展成更大更强的量子计算机
现在，研究者已经能够造出使用了少量量子位的系统了。这些计算机可以很好地用来测试硬件配置，甚至运行算法，但正如 时代周刊所指出的那样：它们贵得逆天（ungodly），而且只是研究者设想的最基本的版本。只有当数百个、数千个量子位可以共存时，量子系统才能实现其真正的潜力。
现在大家都在竞相实现世界上第一台大尺度通用量子计算机。这方面有两个强大的但不同的竞争者，目前还不清楚其中哪种想法会首先成为现实。
从理论到实践
当被问到量子计算的改变时，Hensinger 说：「这曾经是一个物理问题。而现在，它是一个工程问题。」尽管在量子计算机的可能工作方式上，我们已经有了清楚的理论理解。但要把它造出来却不是一件简单的事。
困难是多方面的，而且研究者在量子计算的基础应该是怎样上还没有达成一致。但是，这方面目前有两种并列的可能性。
一被称为「超导量子位（superconducting qubits）」。这种实现方式依赖于超冷的电路，而且当芯片实现更大规模的生产时可以提供制造优势。
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被困于与中心的方形金芯片相隔 40 毫米远的 2 个铍离子构成了这个「囚禁离子」量子计算机的核心
另一种方法是「囚禁离子（trapped ions）」，这种方法对温度等环境因素的要求较少，但却存在其它挑战，比如控制真空内许多单个的带电原子。
「超导量子位和囚禁离子都是非常精华的方法，」Hensinger 说，「它们都是非常好的实现，而且它们都能实现量子计算机。」他和他在苏塞克斯大学的团队选择了囚禁离子的方向——这是一个经过了非常慎重的考虑的决定。
「我密切调查了所有不同的实现和它们的进展，」Hensinger 解释说，「我试图了解它们的前景和它们的困难。」
他的调查表明囚禁离子的方法稍稍领先。囚禁离子与可能会摧毁量子效应的环境噪声很好地隔离，Hensinger 希望这个优势能让这种技术更易于实现，以及更易于被其他人理解。
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Winfried Hensinger（右侧）是位于英格兰的苏塞克斯量子技术中心的主管
由 Hensinger 及其苏塞克斯的团队所发明的方法基于单独受控的电压，其被用于实现量子门（quantum gates），进而构成量子电路（quantum circuit）。这种方法和过去用囚禁离子实现量子门的方法（使用激光）有很大的差别，极大地简化了构造大尺度量子计算机所需的工程。因此，这种方法仍然处在已经经过验证的方法的范围内，是通过模仿已有几十年历史的传统晶体管架构，而不是完全从头开始。
「有了这个概念，打造量子计算机就变得简单多了，」Hensinger 说，「这也是我对囚禁离子非常乐观的原因之一。」
苏塞克斯量子技术中心的这个团队选择囚禁离子还有另一个更为实际的原因：它可以在室温下工作。而超导量子位不行。
另一条路径
IBM 是在新兴的量子计算机领域角逐的最大型的公司之一，而其公司的体量也为其提供了优势。首先也最重要的是资金问题，对于一家价值上千亿美元的公司来说，做成一件事会比一个资源有限的学术组织要容易得多。
但资金并不是 IBM 唯一的竞争优势。在该公司存在的这 105 年中，许多伟大的头脑都曾在这里留下过印记——而且在一些情况下，他们的专业知识仍在发挥效力。该公司的人才和资源的组合优势让其选择了超导量子位作为其研究的基础。
IBM 的一个量子计算机的物理结构由 5 个配置在印制电路板中的量子位处理器构成。「它被安置在我们的稀释制冷机（dilution refrigerators）的底部。」IBM 实验量子计算（Experimental Quantum Computing）团队经理（Jerry Chow）说，「如果你看过它们的照片，你就知道它们看起来非常大，就像啤酒桶。」
在这个「大冰箱」中，控制线将微波信号传递到芯片上，并且引导输出信号穿过一系列放大器和无源微波器件。这些信息可以通过经典计算机进行解读，从而让该团队可以在冰箱之外读取该系统的量子位状态。
「我认为超导量子位真的非常吸引人，因为它们是可以微型化制造的（micro-fabricatable）。」
IBM 的这套包含冰箱和所有的配套电子器件的设备占据了超过 100 多平方英尺的空间。这就是该技术的缺点。它需要非常非常冷，而制冷设备不易小型化。
但既然可以选择囚禁离子，为什么还要这么麻烦？
「IBM 选择超导量子位的原因或多或少是因为历史的原因，」Chow 说，「我们有一个可以在使用约瑟夫森结（Josephson junction）的低温经典计算上工作的程序。」具备必需的专业知识的研究者的兴趣还在继续，而当用于量子计算的超导电路的思路出现时，该公司之前在低温研究上的成果就能帮助它旗开得胜。
