科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞
據(jù)美國(guó)量子技術(shù)市場(chǎng)情報(bào)平臺(tái)《量子內(nèi)幕》網(wǎng)站19日?qǐng)?bào)道，微軟公司和原子計(jì)算公司宣布，他們使用激光固定超冷中性鐿原子，讓24個(gè)邏輯量子比特實(shí)現(xiàn)了糾纏。這是迄今糾纏邏輯量子比特?cái)?shù)量最多的一次，有助造出能糾正自身錯(cuò)誤的容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)。
量子比特極其敏感，容易受到環(huán)境噪聲影響，導(dǎo)致出錯(cuò)。解決此問題的一個(gè)方案是量子糾錯(cuò)，把多個(gè)物理量子比特編碼成一個(gè)邏輯量子比特來降低出錯(cuò)率。
此次這兩家公司優(yōu)化了激光和電磁場(chǎng)控制原子的方式，并將信息編碼到鐿原子的量子態(tài)中，讓這些原子“變身”為量子比特。微軟提供了一個(gè)“量子比特虛擬化”系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以精確地以最佳方式，將物理量子比特分組為邏輯量子比特；而原子計(jì)算公司則提供了硬件。
團(tuán)隊(duì)表示，這是迄今邏輯量子比特糾纏數(shù)量最多的一次，為使用邏輯量子比特運(yùn)行糾錯(cuò)算法打開了大門。為了創(chuàng)造這種糾纏態(tài)，他們已經(jīng)成功采用了一些糾錯(cuò)技術(shù)。初步測(cè)試結(jié)果顯示，使用這些邏輯量子比特進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算的錯(cuò)誤率，比使用傳統(tǒng)量子比特低約4倍。此外，該系統(tǒng)還能夠檢測(cè)到構(gòu)成物理量子比特的中性原子何時(shí)消失，并反復(fù)糾正。
兩家公司計(jì)劃明年向商業(yè)客戶提供基于該技術(shù)的量子計(jì)算機(jī)。這些計(jì)算機(jī)將擁有超過1000個(gè)物理量子比特。與此同時(shí)，他們也正致力于讓50個(gè)邏輯量子比特發(fā)生糾纏，并希望最終實(shí)現(xiàn)100個(gè)邏輯量子比特的糾纏。他們估計(jì)，這足以讓量子計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)或化學(xué)方面實(shí)現(xiàn)真正實(shí)用的突破。
團(tuán)隊(duì)表示，關(guān)于設(shè)計(jì)量子計(jì)算機(jī)的最佳方法，科技界目前尚未達(dá)成共識(shí)，但最新成果表明，超冷中性原子或是一個(gè)極富前景的選項(xiàng)。
