在制作實打實的量子光子計算機之前，光子電路必須至少首先在多任務效率上與其想要替代的傳統微處理器持平。而現在，來自布里斯托大學的一支研究團隊，就聲稱他們已經打造出了這樣一款光子芯片。與當下的數字電子微處理器相比，光量子計算機承諾帶來指數級增長的速度與性能。來自布里斯托大學和日本電報電話公司（NTT）的研究人員，也在努力向著這一目標前進。

　　據悉，布里斯托大學和NTT的研究團隊已聲稱開發出了一款可完全編程的量子光學芯片，它能夠編碼和操縱光子，以實現無數種方法。

　　該芯片的“基底”仍然是常見的玻璃和硅材料，以及此前的光子芯片研究成果——即整合六個用于通用線性光學轉換的波導和15組干涉儀（疊加一個光子束到另一個上，以查找異常的強度或相位）。

　　其結果就是，量子處理器能夠在同一時間內進行各種不同的操作。更妙的是，該芯片的架構非常穩定，并且擁有可以快速重編程的特性。

　　如此一來，我們就可以通過軟件代碼來實現廣闊范圍內的連續快速（或并發）執行，以及無數的未來協議。

　　團隊研究員、布里斯托博士生Jacques Carolan表示：

　　“一旦我們為每個電路編寫了代碼，它會耗費數秒去為芯片重編程，并在ms級的時間內切換到新的實驗中。

　　在幾個小時內就能完成需要耗費一整年才能完成的實驗，對此我們感到非常興奮。對于這些尚處于開發階段的芯片，我們甚至還沒有想過新的學科。。。

　　該芯片已經制造和封裝，從理論上來說，我們可以在一天的時間里執行上千個不同的實驗，這在幾年前簡直是不可想象的”。

　　由左至右，分別是來自布里斯托大學的Chris Sparrow、Chris Harrold、Jacques Carolan、以及Anthony  Laing。

　　光子I/O的數量也意味著新處理器能夠應用到全新的應用領域，這種數學運算可以用來執行與標準的電子邏輯處理器等效的布爾函數（亦稱“量子門” /  quantum gates）。

　　而所謂的“一次可執行數目顯著的計算過程”的意思，是指其可以模擬的標準邏輯陣列的性能。這種技術的內在靈活性也意味著通用量子計算機的“普遍性”（比如有效地模擬數字計算機的一個任意狀態）。

　　盡管當前仍處于“適度規模”（modest  scale），研究人員們已經承諾設計和打造一臺大型的通用量子計算機。其下一階段的發展方向是擴展其功能和性能，然后在NTT和其他計算機網絡公司合作伙伴那里（比如電信領域）進行驗證使用。

　　為了鼓勵量子計算的研究和發展，英國布里斯托大學還首創了“量子云”（Quantum in the  Cloud）服務，允許大家通過互聯網來公開訪問運行中的量子處理器，并計劃在不久的將來加入更多的芯片。

　 　布里斯托大學量子光子學主任、Jeremy   O‘Brien教授表示：“在過去10年時間里，我們已經建立了光量子技術的生態系統，使得量子信息科學界最優秀的人才和電信行業的工程技術能夠與既定的 研究掛鉤。若要實現我們的在量子計算機模型上的愿景，就必須鼓勵這一模式”。

　　有關這項研究的論文已經發表在近期出版的《科學》（Science）雜志上。