近期，欧洲科学家成功将量子电脑的核心元件缩小至晶片级别，为量子运算的普及化铺平道路。这项突破性进展源自新加坡南洋理工大学（NTU）的研究团队，他们开发出一种利用超薄材料产生纠缠光子对的方法，将量子运算的关键组件缩小了约1000倍。

量子电脑的运作依赖於量子位元（qubit），其特殊性质使其能够同时处於多个状态，实现并行运算。在众多量子位元的实现方式中，光子因其在室温下即可产生和纠缠，且具有极高的传输速度，成为理想的候选者。然而，传统上，产生纠缠光子对的方法需要使用毫米厚的晶体，并配备复杂的光学设备来维持光子之间的纠缠关系，这使得整个系统体积庞大，难以整合到晶片中。

NTU的研究团队针对这一挑战，提出了一种创新的解决方案。他们使用仅1.2微米厚的二维材料来产生纠缠光子对，这种材料比人类头发还要薄80倍。更重要的是，这种方法无需额外的光学设备即可维持光子对之间的量子纠缠，大大简化了整个系统的设置。这一突破为量子资讯和光子量子运算的应用提供了更简单、更紧凑的设置，并有??加速量子运算技术的商业化进程。

量子运算被认为有??彻底改变我们解决复杂问题的方式。例如，当前超级电脑需要数百万年才能完成的运算，量子电脑可以在几分钟内完成。此外，量子运算在气候模拟、新药开发、金融市场分析等领域也展现出巨大的潜力。

然而，量子运算的实现仍面临诸多挑战。量子位元的稳定性和环境干扰是目前研究的主要难题。此外，量子电脑需要在接近绝对零度的极低温环境中运行，这大幅增加了其运行成本与部署难度。因此，如何实现长时间稳定的量子态，并降低运行成本，仍是未来研究的关键方向。