量子計算機朝實用的方向邁進了一大步。

當(dāng)?shù)貢r間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(jié)果已發(fā)表在英國《自然》雜志上。

(資料圖)

在多數(shù)情況下，量子計算機很容易犯錯。這是因為量子比特（量子位）依賴的量子態(tài)只能維持不到一秒鐘。這意味著，計算機還沒來得及完成計算，量子系統(tǒng)中編碼的信息就很可能已經(jīng)丟失了。

因此，糾正由此引起的錯誤，是業(yè)界面臨的最艱巨的技術(shù)挑戰(zhàn)。

在谷歌之前，一些研究人員用一種叫“糾錯碼”的方法來對機器進行糾錯，但這帶來的改進十分有限。因為糾錯方面遲遲未出現(xiàn)有意義的進展，越來越多人對量子計算機的未來感到悲觀。

谷歌的研究人員表示，他們可以將量子計算機處理的信息通過多個量子比特傳播，這意味著，即使單個量子比特脫離了它們的量子態(tài)，整個系統(tǒng)依然可以保留足夠的信息來完成計算。

克服這一糾錯障礙，標(biāo)志著量子計算機進入到新的發(fā)展階段。

谷歌量子研究負責(zé)人Hartmut Neven表示，該研究結(jié)果標(biāo)志著“我們構(gòu)建實用量子計算機之旅的一個里程碑”。他認為糾錯是“任何量子計算技術(shù)都必須經(jīng)歷的過程”。

不過，根據(jù)《自然》雜志文章，采用谷歌新糾正方法的量子計算機，出錯率僅下降了4%。研究人員解釋稱，這是第一次增加系統(tǒng)規(guī)模沒有導(dǎo)致錯誤率上升，表明谷歌已經(jīng)找到了一個“平衡點”。

谷歌研究人員Julian Kelly表示，在糾錯方面取得突破，是因為谷歌對其量子計算機的所有部件進行了改進，從量子比特的質(zhì)量到控制軟件，再到用于將計算機冷卻到接近絕對零度的低溫設(shè)備。

Kelly補充說，這已經(jīng)將錯誤減少到足夠低的水平，因此系統(tǒng)規(guī)模增加而出錯率沒有呈指數(shù)級上升。

谷歌認為，這一突破只是構(gòu)建實用量子計算機六個步驟中的第二步。下一步涉及完善工程學(xué)，這樣它只需要1000個量子位就可以創(chuàng)建一個邏輯量子位（一個建立在不完美的物理量子位之上的抽象概念），使系統(tǒng)可以正常工作。

谷歌表示，一旦它找到了如何構(gòu)建并將1000個邏輯量子位連接到一個單一系統(tǒng)的方法，它就會造出一臺實用的量子計算機。

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