谷歌宣布在量子计算机纠错技术取得重要突破

  根据最新发表在《自然》杂志上的文章，谷歌宣布，在纠正当前量子计算机的固有错误方面取得突破。这标志着，人类在解决量子计算最大技术障碍方面迈出了早期但可能意义重大的一步。

  谷歌量子计算项目负责人哈特穆特·奈文(Hartmut Neven)说，这个新的发现是“我们在发展可应用的量子计算机上具有划时代意义的重大事件”，而纠错则是“每一种量子计算技术都要面对的难题。”

  因为量子比特只能保持量子态极短的时间，所以当前的量子计算机在实现这一目标方面还存在很多困难。这就意味着，在一台量子计算机还没有完成它的运算时，它的代码就已经被破坏掉了。所以，如何解决由此产生的误差，对量子计算技术来说，是一个巨大的挑战。

  一些量子计算创业公司认为，短期内解决这个问题的办法是探索新方式，对目前的“噪声机器”进行编程，但这种做法意味着，量子计算机相比于传统计算机的性能提升有限。此外到目前为止，这方面的努力尚未取得实际效果。这也使得越来越多的人认为，在纠错问题得到更全面的解决之前，量子计算不具有实用性。

  谷歌的研究员说他们发现了一种把量子计算机中的信息分解成多个量子位的办法。这也就意味着，哪怕是一个单比特从量子状态中分离出来，整个体系也能在一定的时间内保持足够的信息，从而支撑起一个完整的运算。

  根据发表在《自然》杂志上的文章，随着谷歌扩大技术的应用规模，使其在更大的量子系统上运行，错误率仅降低了4%。但研究人员指出，这是人类首次实现，扩大量子计算机的规模没有导致错误率上升。奈文表示，这表明谷歌已经突破了“平衡点”。在此之后，进一步的发展将实现稳定的性能提升，最终带来第一台可以实际使用的量子计算机。

  谷歌将这一突破描述为建造实用量子计算机所需完成的6个步骤中的第二步。下一步包括完善量子计算机的工程设计，以便只需要1000个量子比特就可以实现所谓的“逻辑量子比特”。逻辑量子比特建立在物理量子比特之上，可以实现无差错的运行。奈文表示，谷歌相信，只要能找到如何构建1000个逻辑量子比特并将其连接至单个系统的方法，就可以获得一台可实用的量子计算机。