Quantinuum與Microsoft制造出當前最可靠的量子計算機

近日，微軟和獨立集成量子計算公司Quantinum宣布，它們制造出了一臺具有前所未有可靠性的量子計算機。研究人員表示，他們在Quantinum的H2量子處理器上運行了14000多個獨立的計算例程，沒有出現任何錯誤。它的糾錯能力可能是在不久的將來通往更實用的量子計算機的一步。

“我們所做的讓我感到十分興奮，因為我們證明了糾錯是可重復的、有效的，而且十分可靠。”微軟高級量子開發副總裁Krysta Svore說。

專家們早就預料到了實用量子計算機的到來，它可以完成對傳統計算機來說過于復雜的計算。盡管量子計算機正在穩步變大、變得更復雜，但真正的實用量子計算機尚未完全實現。造成這種情況的一個重要原因是，所有當代量子計算機都會出錯。

研究人員發現，在計算過程中，通過算法捕捉并糾正錯誤在技術上實現起來很困難。其實經典的計算機也會出錯，但可以通過對正在處理的信息進行備份將糾錯編碼到程序中。而這種方法不適用于量子計算，因為量子信息無法復制。

因此，微軟和Quantinum的研究人員將糾錯程序分布于連接的量子比特中，以創建邏輯量子比特。他們使用30個量子比特創建了4個邏輯量子比特。

Svore說，正是這些邏輯量子比特的產生，使無錯或容錯實驗得以重復運行。單個量子比特通常很容易受到干擾，但在邏輯量子比特水平上，研究人員可以進行重復檢測并糾錯。

研究人員表示，這種方法非常成功，4個邏輯量子比特產生的誤差僅為30個量子比特未成組時的0.125%。這意味著，未分成組的量子比特產生多達800個錯誤時，邏輯量子比特產生下才產生一個錯誤。

“邏輯錯誤率比物理錯誤率低800倍是該領域非常重要的進步，使我們離容錯量子計算又近了一步。”未參與該研究的美國威斯康星大學的Mark Saffman說。

Quantinuum產品管理高級總監Jennifer Strabley表示，研究團隊研發的硬件非常適合新實驗，因為它對量子比特實現了高度控制，而且其量子計算機的錯誤率是迄今最低水平。