糾錯是任何量子計算技術都必須解決的問題。

2月22日，谷歌宣布，在量子計算機的糾錯方面取得了突破，這一研究結果已發(fā)表在英國《自然》雜志上，這標志著人類在解決量子計算最大技術障礙方面邁出了意義重大的一步。

【資料圖】

由于量子比特只能保持量子態(tài)極短的時間，因此目前的量子計算機很難產生有用的結果。這意味著，在量子計算機完成計算之前，量子系統(tǒng)中編碼的信息就會丟失。糾正由此引起的錯誤，是業(yè)界面臨的最艱巨的技術挑戰(zhàn)。

一些量子計算創(chuàng)業(yè)公司認為，短期內解決這個問題的辦法是探索新方式，對目前的“噪聲機器”進行編程，但這種做法意味著，量子計算機相比于傳統(tǒng)計算機的性能提升有限。此外到目前為止，這方面的努力尚未取得實際效果。這也使得越來越多的人認為，在糾錯問題得到更全面的解決之前，量子計算不具有實用性。

谷歌的研究人員表示，已經找到一種方法，將量子計算機中正在處理的信息分散到多個量子比特上。這意味著，即便單個量子比特脫離了量子態(tài)，但作為一個整體的系統(tǒng)可以保存足夠多的信息足夠長時間，來完成一項計算。

隨著谷歌擴大技術的應用規(guī)模，使其在更大的量子系統(tǒng)上運行，錯誤率僅降低了4%。但研究人員指出，這是人類首次實現(xiàn)，擴大量子計算機的規(guī)模沒有導致錯誤率上升，谷歌量子計算項目負責人哈特穆特·奈文（Hartmut Neven）表示，這一新發(fā)現(xiàn)標志著“我們在開發(fā)實用量子計算機的過程中的一個重要里程碑”。在此之后，進一步的發(fā)展將實現(xiàn)穩(wěn)定的性能提升，最終帶來第一臺可以實際使用的量子計算機。

谷歌的研究人員表示，對這一最新突破持“謹慎”態(tài)度。他們表示，在糾錯技術未來應用至更大規(guī)模的量子系統(tǒng)時，仍有一定的可能無法發(fā)揮作用。

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參考論文：

https://www.nature.com/articles/d41586-023-00536-w

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標簽： 量子計算機 糾錯技術