谷歌：在糾正量子計算機(jī)錯誤方面取得巨大突破

據(jù)業(yè)內(nèi)信息報道，近日谷歌表示在糾正量子計算機(jī)錯誤方面取得巨大突破，主要表現(xiàn)在糾正當(dāng)前量子計算機(jī)的固有錯誤方面，這將表示人類可能在解決量子計算最大技術(shù)障礙方面邁出了總要的一步。

谷歌量子計算項目負(fù)責(zé)人 Hartmut·Neven表示，這一新發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著我們在開發(fā)實用量子計算機(jī)的過程中的一個重要里程碑，而糾錯是任何量子計算技術(shù)都必須解決的問題。

谷歌表示，幾十年前量子計算機(jī)只是一個概念——一個主要在演講廳討論的遙遠(yuǎn)想法。但是今天，構(gòu)建容錯量子計算機(jī)和發(fā)現(xiàn)新算法以有用的方式應(yīng)用它們的競賽正在進(jìn)行中。

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(jī)很難產(chǎn)生有用的結(jié)果，所以在量子計算機(jī)完成計算之前量子系統(tǒng)中編碼的信息就會丟失。因此，找到一種方式糾正隨之而來的錯誤是量子計算技術(shù)面臨的最大挑戰(zhàn)。

初創(chuàng)的一些量子計算公司認(rèn)為，短期內(nèi)解決這個問題的辦法是探索新方式，對目前的噪聲機(jī)器進(jìn)行編程，但這種做法水命量子計算機(jī)相比于傳統(tǒng)計算機(jī)的性能提升有限，到目前為止這方面的努力尚未取得實際效果。

正因為如此，越來越多的人認(rèn)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。但是本次谷歌的研究人員表示已經(jīng)找到一種方法將量子計算機(jī)中正在處理的信息分散到多個量子比特上，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。

根據(jù)發(fā)表在《自然》雜志上的文章，隨著谷歌擴(kuò)大技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模，錯誤率僅降低了 4%，研究人員表示這是人類首次實現(xiàn)擴(kuò)大量子計算機(jī)的規(guī)模沒有導(dǎo)致錯誤率上升，這表明谷歌已經(jīng)突破了瓶頸。未來進(jìn)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(jī)。

谷歌研究員 Julian·Kelly 表示，此次的突破來自于谷歌對量子計算機(jī)所有組件的優(yōu)化，涉及量子比特的質(zhì)量控制、控制軟件，以及用于將計算機(jī)冷卻至接近絕對零度的低溫設(shè)備。這些優(yōu)化將錯誤的數(shù)量減少到了足夠低，使得擴(kuò)大系統(tǒng)規(guī)模不會導(dǎo)致錯誤率呈現(xiàn)指數(shù)級上升。