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據(jù)英國《新科學(xué)家》網(wǎng)站報道,IBM公司已成功地大幅減少了防止量子計算機出現(xiàn)錯誤所需的量子比特數(shù)。其最新的量子糾錯方法或能減少構(gòu)建有用的量子機器所需的量子比特數(shù)量。
當(dāng)今量子計算機的最大問題是噪聲,它們的錯誤率約為千分之一,而經(jīng)典計算機錯誤率約為十億分之一。這意味著,如果想降低量子計算機上的錯誤率,科學(xué)家需要許多額外的量子比特(可能是數(shù)百萬甚至更多)來檢查錯誤并確保最終答案是準(zhǔn)確的。
但以當(dāng)今的技術(shù),不可能構(gòu)建和連接那么多的量子比特。因此,IBM研究團(tuán)隊提出了一種可糾正錯誤的程序,同時保持低錯誤所需的量子比特數(shù)量以減少成本。
他們的協(xié)議基于一種設(shè)置,其中計算機中的每個量子比特通過量子糾纏與其他6個量子比特連接,以便7個連接的量子比特中的每一個都可以監(jiān)視其他量子比特。目前最具前景的量子糾錯碼是表面碼,它將每個量子比特與其他4個量子比特連接,從而可輕松地將它們排列在芯片表面上的簡單網(wǎng)格中,但這種新設(shè)置需要兩個并行網(wǎng)格達(dá)到所需的連接水平。
新方法需要新型芯片和遠(yuǎn)程連接器來連接這些芯片上的量子比特,但它可將量子計算機中存儲信息所需的量子比特數(shù)量減至1/10。它可使用288個量子比特實現(xiàn)一定程度的糾錯,而使用表面碼則需要4000個量子位。
研究人員表示,實現(xiàn)這一想法所需的技術(shù)是可行的,但這并不意味著即將實現(xiàn)完全容錯、無差錯的量子計算。他們?nèi)栽谘芯咳绾螐暮唵蔚卮鎯α孔有畔U展為執(zhí)行實際計算。構(gòu)建更高效的內(nèi)存的方法是朝著這個目標(biāo)邁出的一大步。(張夢然)