逻辑量子比特纠缠数量创新纪录
发布时间: 2024-11-22 10:29:01
科技日报北京11月20日电（记者刘霞）据美国量子技术市场情报平台《量子内幕》网站19日报道，微软公司和原子计算公司宣布，他们使用激光固定超冷中性镱原子，让24个逻辑量子比特实现了纠缠。这是迄今纠缠逻辑量子比特数量最多的一次，有助造出能纠正自身错误的容错量子计算机。
原子计算公司量子计算装置中的激光。图片来源：原子计算公司
量子比特极其敏感，容易受到环境噪声影响，导致出错。解决此问题的一个方案是量子纠错，把多个物理量子比特编码成一个逻辑量子比特来降低出错率。
此次这两家公司优化了激光和电磁场控制原子的方式，并将信息编码到镱原子的量子态中，让这些原子“变身”为量子比特。微软提供了一个“量子比特虚拟化”系统，该系统可以精确地以最佳方式，将物理量子比特分组为逻辑量子比特；而原子计算公司则提供了硬件。
团队表示，这是迄今逻辑量子比特纠缠数量最多的一次，为使用逻辑量子比特运行纠错算法打开了大门。为了创造这种纠缠态，他们已经成功采用了一些纠错技术。初步测试结果显示，使用这些逻辑量子比特进行简单计算的错误率，比使用传统量子比特低约4倍。此外，该系统还能够检测到构成物理量子比特的中性原子何时消失，并反复纠正。
两家公司计划明年向商业客户提供基于该技术的量子计算机。这些计算机将拥有超过1000个物理量子比特。与此同时，他们也正致力于让50个逻辑量子比特发生纠缠，并希望最终实现100个逻辑量子比特的纠缠。他们估计，这足以让量子计算机在材料科学或化学方面实现真正实用的突破。
团队表示，关于设计量子计算机的最佳方法，科技界目前尚未达成共识，但最新成果表明，超冷中性原子或是一个极富前景的选项。
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