可用量子計算要實現了？谷歌稱量子計算機糾錯實現突破

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谷歌CEO皮查伊在檢查谷歌量子計算機

鳳凰網科技訊 北京時間2月23日消息，谷歌周三聲稱，該公司已在糾正當今量子計算機固有的錯誤方面取得了突破，標志著它在克服這一革命性新計算形式的最大技術障礙方面邁出了早期，但可能具有重要意義的一步。

這項研究結果已發表在《自然》雜志上。谷歌量子項目負責人哈特穆特·內文(Hartmut Neven)表示，這一發現是“我們在構建有用量子計算機之旅中的一個里程碑”。他把糾錯稱之為“任何量子計算技術的必經之路”。

此前，量子計算機很難產生有用的結果，因為它們所基于的量子比特只能在幾分之一秒內保持量子態。這意味著，在量子系統中編碼的信息在機器完成計算之前就丟失了。對于量子計算行業來說，找到一種方法來糾正這種錯誤是他們面臨的最艱巨技術挑戰。一些量子創業公司將近期的希望寄托在了尋找對當今容易出錯或“嘈雜”的機器進行編程的方法上，即使這只會對傳統計算機產生很小的改進。 然而，這些努力尚未產生實際結果，使得越來越多的人認為，在解決更大的糾錯問題之前，量子計算不會有用。

谷歌研究人員則表示，他們已經找到了一種方法，可以將量子計算機中正在處理的信息分散到多個量子比特上，這意味著整個系統可以保留足夠的信息來完成計算，即使單個量子比特脫離了它們的量子狀態。

研究指出，隨著谷歌擴大其技術將它應用到更大的量子系統上，錯誤率僅降低了4%。 然而，研究人員表示，這是第一次在計算機體積增加的情況下沒有導致錯誤率上升。內文表示，這表明谷歌已經通過了一個“損益平衡點”(break-even point)，在此之后進一步的進步將帶來穩定的性能提升，讓該公司走上擁有第一臺實用量子計算機的道路。

谷歌稱，這一突破只是構建實用量子計算機所需的六個步驟中的第二步。下一步將是完善它的工程，這樣它只需要1000個量子比特就可以創建一個所謂的邏輯量子比特。邏輯量子比特是一種建立在不完美的物理量子比特之上的抽象概念，可以實現無錯誤運行。內文表示，谷歌相信，一旦他們研究出如何構建1000個邏輯量子比特并將其連接到一個單一系統中，他們就會擁有一臺有用的機器。

不過，谷歌關于量子計算的研究聲明在過去被證明是有爭議的。2019年，該公司在《自然》雜志的一篇文章中聲稱，它已經實現了所謂的量子霸權，即量子計算機可以完成傳統機器無論如何都無法完成的計算。然而，這一論斷受到了IBM和其他公司的挑戰。(作者/簫雨)