IBM公司的量子斟酌机展示模子。图片开始：英国《新科学家》杂志网站
尽管量子斟酌机领域的参谋发达突飞大进，但量子斟酌机的“本性”仍不空闲，容易出错，尚无法干涉实质愚弄。为此，包括谷歌和IBM等在内的浩大公司竞相斥地量子纠错工夫，旨在为最终完结空闲可靠的量子斟酌系统奠定基础。
他们得回的一系列冲破性效劳，正将量子纠错工夫推向新高度。这些效劳不仅彰显了量子纠错工夫的弘大后劲，也拓宽了量子斟酌的范围。正如英国剑桥大学科学家杰米·维卡里10月1日接收英国《新科学家》周刊网站采访时所言：瞬息间，简直灵验的量子斟酌斥地竟如斯“近在目下”。
量子纠错工夫应时而生
传统斟酌机使用“比特”处理信息，每个比特只可代表0或1。而量子斟酌机的基本信息处理单位为“量子比特”，它们不错同期处于0和1的“重叠态”。这种特点使量子斟酌机能比传统斟酌机更快处理某些任务。
此前桃乃木香奈 黑丝数年，量子斟酌机公司大多追求“以大为好意思”：箝制增多系统内量子比特的数目，以期打造出更强盛的量子斟酌斥地。但量子比特极其敏锐，容易受到环境噪声的影响，从而出现无理。
当今，天下上滥觞进的量子斟酌机在践诺量子运算时，最多只可督察几百次无纰谬操作。关系词，为了完结简直的量子上风——即量子斥地能作念到世俗斥地作念不到的事情，这一数字必须攀升至百万次，以至数万亿次。有科学家算计，要践诺一个大规模具有实用有趣的量子算法，可能需要将量子比特的出错率纵脱在1×10-10以下。
《电子工程时报》欧洲分部本年5月发表的一篇著述也指出，现存量子斟酌机频繁每进行一百次斟酌就会出现一次无理，即无理率为10-2，远未达到面前经典斟酌机所完结的10-18。
极高的易错性，成为量子斟酌完结其伟大愿景的最大“拦路虎”，量子纠错工夫应时而生。
逻辑量子比特纠错效果初显
多家公司纷纷将正经力投向逻辑量子比特。逻辑量子比特由物理量子比特通过量子纠缠集结而成，它通过将筹商数据存储在不同场地来减极少子斟酌机的无理。
本年8月，谷歌科学家发表论文称，通过向斟酌机中添加更多物理量子比特来构建逻辑量子比特时，无理不会像滚雪球般变得无法纵脱，而是在达到某个阈值后，跟着系统的扩大而减少。
参谋团队讲解称，其中的旨趣是将信息远隔在一组量子比特中，即便其中一个量子比了得现无理，另外的物理量子比特仍然不错提供饱和的信息，保证斟酌遗弃的准确性。这一遗弃为翌日完结大规模容错量子斟酌奠定了坚实的基础。
不外，英国帝国理工学院的罗伯托·邦代桑指出，谷歌的责任并不触及简直的量子斟酌，但这些量子比特不错行为存储器使用。
当地时辰9月10日，微软公司也传出讯息。据其官网报谈，该公司与量子斟酌公司Quantinuum奏效纠缠了12个逻辑量子比特，并创造了有史以来最高的斟酌保真度。参谋团队还使用逻辑量子比特联接东谈主工智能以及云霄高性能斟酌，展示了首个端到端化学模拟，科罚了实质化学困难。
微软团队讲解称，新冲破收成于两个要津成分：行为硬件的H2离子阱量子斟酌机，以及行为软件的Azure Quantum量子比特虚构化平台。微软的量子斟酌机采纳一系列磁拿获的带电粒子，而非谷歌公司所使用的超导线。这使它好像采纳一种寥落的量子纠错工夫来保护量子信息——该工夫将物理量子比特陈列成一个四维超立方体几何结构，从而保护逻辑量子。
欧美图片邦代桑强调，从旨趣上来讲，这种神气好像使用更少的物理量子比特来编码更多的逻辑量子比特，因此效劳可能更高。
与此同期，微软还晓谕与原子斟酌公司联手打造天下上最强盛的斟酌机，下一步力务完结1000个高性能逻辑量子比特。
此外，前年底，来自好意思国哈佛大学、QuEra等的科学家，在《当然》杂志刊发论文，展示了他们用中性原子体系研发的48个逻辑量子比特的量子斟酌原型机，并展示了对这些逻辑量子比特的逻辑操作。
玻色编码纠错成新宠
除构建逻辑量子比特外，也有科学家别有肺肠，斥地其他量子纠错工夫。
据《新科学家》周刊网站报谈，好意思国耶鲁大学的本杰明·布罗克过头共事，测试了一种名为玻色编码的纠错工夫。这一神气秘密地将无理散布在量子斟酌机的振动上。该系统使用了不错取更多值的“高维量子比特”，因此在表面上具有更强盛的纠错材干。
紧接着，本年9月，亚马逊量子斟酌团队展示了另一种名为“范围量子比特”的玻色编码工夫。与谷歌的参谋遗弃肖似，其无招待跟着系统的扩大而减少。
英国伦敦大学学院的丹·布朗暗意，谷歌和微软的神气更侧重于主流的、基于量子比特的量子斟酌；而耶鲁和亚马逊参谋团队引入的玻色编码则更新颖，且更具探索性。
此前，谷歌和IBM公司曾宣称，实用的容错量子斟酌机最早于2029年面世。关系词，布朗等东谈主也指出，齐全容错的系统可能仍猴年马月，需要科学家们高下求索。（记者 刘 霞）