物理学家接近解决量子计算的纠错问题

科学
WinterIsComing (31822)发表于 2021年07月15日 15时46分 星期四
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Google 的物理学家在量子计算的纠错方面取得了重要进展。虽然研究人员还不能补偿所有类型的错误——这是构建成熟量子计算机的必要一步,但实现这一目标已经“近在咫尺”了。量子计算机的量子比特易受外界干扰,如 Google 的量子比特在被噪音淹没前只能维持双向状态(two-way state)15 微秒。纠错是量子计算机面临的一大挑战。传统计算机可以利用冗余副本验证正确状态去防止错误,但量子计算机没办法这么做,量子力学禁止拷贝一个量子比特的未知状态到另一个量子比特。为了纠错,科学家设计出方法将一个逻辑量子比特的信息分布到多个量子比特。如一个量子比特有 30% 的概率为 1,70% 为 1,这些信息可以分布到三个量子比特,作为一个集合,三个量子比特处于所有三个有 30% 可能性为 0,70% 为 1 的状态。Google 研究人员在《自然》期刊上报告,他们将量子比特在 50 微秒后出错的概率从 40% 减少到 0.2%。