量子計算機朝實(shí)用的方向邁進(jìn)了一大步。

當地時(shí)間2月22日，谷歌宣布，在量子計算機的糾錯方面取得了突破，這一研究結果已發(fā)表在英國《自然》雜志上。

(資料圖)

在多數情況下，量子計算機很容易犯錯。這是因為量子比特（量子位）依賴(lài)的量子態(tài)只能維持不到一秒鐘。這意味著(zhù)，計算機還沒(méi)來(lái)得及完成計算，量子系統中編碼的信息就很可能已經(jīng)丟失了。

因此，糾正由此引起的錯誤，是業(yè)界面臨的最艱巨的技術(shù)挑戰。

在谷歌之前，一些研究人員用一種叫“糾錯碼”的方法來(lái)對機器進(jìn)行糾錯，但這帶來(lái)的改進(jìn)十分有限。因為糾錯方面遲遲未出現有意義的進(jìn)展，越來(lái)越多人對量子計算機的未來(lái)感到悲觀(guān)。

谷歌的研究人員表示，他們可以將量子計算機處理的信息通過(guò)多個(gè)量子比特傳播，這意味著(zhù)，即使單個(gè)量子比特脫離了它們的量子態(tài)，整個(gè)系統依然可以保留足夠的信息來(lái)完成計算。

克服這一糾錯障礙，標志著(zhù)量子計算機進(jìn)入到新的發(fā)展階段。

谷歌量子研究負責人Hartmut Neven表示，該研究結果標志著(zhù)“我們構建實(shí)用量子計算機之旅的一個(gè)里程碑”。他認為糾錯是“任何量子計算技術(shù)都必須經(jīng)歷的過(guò)程”。

不過(guò)，根據《自然》雜志文章，采用谷歌新糾正方法的量子計算機，出錯率僅下降了4%。研究人員解釋稱(chēng)，這是第一次增加系統規模沒(méi)有導致錯誤率上升，表明谷歌已經(jīng)找到了一個(gè)“平衡點(diǎn)”。

谷歌研究人員Julian Kelly表示，在糾錯方面取得突破，是因為谷歌對其量子計算機的所有部件進(jìn)行了改進(jìn)，從量子比特的質(zhì)量到控制軟件，再到用于將計算機冷卻到接近絕對零度的低溫設備。

Kelly補充說(shuō)，這已經(jīng)將錯誤減少到足夠低的水平，因此系統規模增加而出錯率沒(méi)有呈指數級上升。

谷歌認為，這一突破只是構建實(shí)用量子計算機六個(gè)步驟中的第二步。下一步涉及完善工程學(xué)，這樣它只需要1000個(gè)量子位就可以創(chuàng )建一個(gè)邏輯量子位（一個(gè)建立在不完美的物理量子位之上的抽象概念），使系統可以正常工作。

谷歌表示，一旦它找到了如何構建并將1000個(gè)邏輯量子位連接到一個(gè)單一系統的方法，它就會(huì )造出一臺實(shí)用的量子計算機。

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