量子計(jì)算機(jī)制造商Quantinuum的工程師團(tuán)隊(duì)與微軟公司的計(jì)算機(jī)科學(xué)家合作，找到了一種在量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)大大減少錯(cuò)誤的方法。

使用Steane代碼對(duì)貝爾資源狀態(tài)準(zhǔn)備的邏輯程序進(jìn)行了高級(jí)描述。圖片來(lái)源：arXiv (2024)

微軟一直在研究“主動(dòng)伴隨式提取”技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)和使用邏輯量子比特，即使用多個(gè)物理量子比特來(lái)創(chuàng)建邏輯量子比特。該團(tuán)隊(duì)將整個(gè)系統(tǒng)描述為量子比特虛擬化系統(tǒng)。

在這項(xiàng)新研究中，Quantinuum提供H2計(jì)算機(jī)（基于離子陷阱量子比特），微軟負(fù)責(zé)提供邏輯量子比特軟件。他們共同使用30個(gè)物理量子比特創(chuàng)建了4個(gè)邏輯量子比特。該軟件可在計(jì)算時(shí)診斷并糾正錯(cuò)誤，而不會(huì)通過(guò)其主動(dòng)伴隨式提取技術(shù)破壞邏輯量子比特。

研究團(tuán)隊(duì)在H2上進(jìn)行了14000次實(shí)驗(yàn)，共同測(cè)試了新方法。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該方法完成了所有這些測(cè)試，沒(méi)有產(chǎn)生任何可檢測(cè)到的錯(cuò)誤。進(jìn)一步測(cè)試表明，該系統(tǒng)的錯(cuò)誤率為十萬(wàn)分之一，為沒(méi)有邏輯量子比特的量子計(jì)算機(jī)差錯(cuò)率的1/800。

微軟團(tuán)隊(duì)目前已創(chuàng)建了一臺(tái)二級(jí)量子計(jì)算機(jī)，這是一種錯(cuò)誤率相當(dāng)?shù)颓铱蓴U(kuò)展的計(jì)算機(jī)。