在建造实用量子计算机的竞赛中出现了一个转折。几家公司认为，有一种更好的方法来创建量子计算机的基本单位——量子位，而不是IBM和谷歌等巨头所追求的领先方法。
回顾一下量子计算机的基本设计，可以把量子位看作是经典计算机中包含的二进制位的量子等价物。但是量子位不像比特那样存储开或关状态(著名的1或0)，而是存储波形，这使得它们的值可以是1,0或两者的组合。要表现出这些量子特性，物体要么非常小，要么非常冷。从理论上讲，与比特相比，这种特性允许量子位执行更复杂的计算。但在现实中，量子比特获得的唯一状态很难维持，一旦这种状态丢失，这些量子比特中携带的信息也会丢失。因此，量子比特能在这种量子状态中停留多久，目前决定了可以执行的计算的限制。
在构建有用的量子计算机的竞赛中，领跑者是IBM，该公司制造这些基本计算单元的方法是一种叫做超导量子比特的精巧装置。这项技术包括设计超导金属和绝缘体的小块，以创造一种在超冷环境中表现得像人造原子的材料(更深入的解释可以在这里找到)。
但对于QuEra、Atom Computing、Pasqal等新兴公司来说，他们正在尝试一些新的东西，并使用中性原子构建量子计算机，这一直被视为一个有前途的平台。中性原子是含有平衡数量的正电荷和负电荷的原子。
此前，这种方法主要由小公司和大学实验室进行了测试，但这种情况可能很快就会开始改变。专家在2021年表示，用中性原子制成的量子比特在某些方面可能比制造人造原子更容易。
例如，QuEra使用铷原子作为量子位。铷作为碱金属之一出现在元素周期表上，原子序数为37。为了让原子携带量子信息，研究人员将用激光照射原子，将其激发到不同的能级。其中两个级别可以被隔离，并标记为量子位的0和1值。在激发态下，原子可以与附近的其他原子相互作用。激光还可以作为单个原子的“光镊子”，将它们固定在原地，减少它们的运动，从而冷却它们，使它们更容易处理。该公司表示，它可以在一平方毫米内以灵活的配置将数千个激光捕获的原子打包起来。QuEra声称他们有时已经实现了超过1秒的相干时间(相干时间是量子位保持其量子特性的时间)。相比之下，IBM量子芯片的平均相干时间约为300微秒。
为了组装多个量子比特，物理学家将一束激光分成许多束，例如通过液晶屏幕。这可以创建数百个镊子阵列，每个镊子捕获自己的原子。”“该技术的一个主要优势是，物理学家可以结合多种类型的镊子，其中一些可以快速移动-与它们携带的原子……这使得该技术比超导体等其他平台更灵活，在超导体中，每个量子比特只能与芯片上的直接邻居相互作用。”
已经有同行评议的论文发表，测试在这种技术上运行量子算法的可能性。今年1月发表在该杂志上的一篇论文甚至描述了一个中性原子被困在光镊中的行为。
目前，QuEra能够使用大约256个量子比特，是亚马逊网络服务量子计算服务的一部分。根据亚马逊的一篇博客文章，这些基于原子的中性处理器适用于“以图形模式排列原子，并解决某些组合优化问题”。
与此同时，基于碱土金属锶的量子比特的原子计算公司使用真空室、磁场和激光来创建其阵列。它的原型已经引起了五角大楼DARPA研究部门的注意，最近它获得了该机构“未开发的实用规模量子计算系统”(US2QC)项目的资助。
另一家总部位于巴黎的量子计算初创公司Pasqal也为这种前景光明的方法筹集了相当多的资金。具体来说，该公司在1月底筹集了约1亿欧元用于建造中性原子量子计算机。
