迄今錯誤率最低量子比特面世

據物理學家組織網近日報道，美國科學家稱，在為不出錯量子計算機制備并測量量子比特方面，他們創造了新紀錄：錯誤率僅為0.03%，為迄今最低，有望推進量子計算機的研發工作。

最新研究資深作者、加州大學洛杉磯分校物理學和天文學教授埃里克·哈德森表示，當前功能最強大的量子計算機是“嘈雜中等規模量子”(NISQ)設備。這里“中等規模”指的是現在可以獲得的量子計算機的尺寸大小——可能大到足以執行某些高度專業化的任務(如新藥和新材料的設計等)，超出了當今超級計算機的能力范圍。“嘈雜”則強調我們對量子比特的控制還不是非常完美，這將導致小誤差隨時間不斷積累，如果計算時間太長，就得不到正確答案。

哈德森進一步解釋說，NISQ設備對錯誤非常敏感，在制備和測量量子比特方面的錯誤尤其多：如果一臺NISQ設備擁有100個量子比特，1%的測量誤差就意味著這款設備提供錯誤答案的概率為63%。

為解決這一問題，哈德森及其同事最近開發出一種新量子比特，該量子比特位于一個由激光冷卻的放射性鋇離子中。這種離子擁有幾乎理想的特性，使他們的團隊制備和測量量子比特的錯誤率僅為0.03%，低于迄今任何其他量子技術，可用于實現超低錯誤率量子器件。

哈德森說，量子比特領域的這一新研究應該可以影響量子信息科學的幾乎每個領域。這種放射性離子可廣泛應用于量子網絡、傳感、計時、模擬和計算領域；而且，新研究為大規模NISQ設備的研發鋪平了道路。