量子計(jì)算新突破：在48個(gè)邏輯量子比特上執(zhí)行復(fù)雜糾錯(cuò)量子算法

量子計(jì)算新突破：在48個(gè)邏輯量子比特上執(zhí)行復(fù)雜糾錯(cuò)量子算法

IT之家 12 月 7 日消息，科研人員成功在具有 48 個(gè)邏輯量子比特、以及數(shù)百個(gè)糾纏邏輯運(yùn)算的糾錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)上，執(zhí)行了大規(guī)模算法。

這標(biāo)志著量子計(jì)算領(lǐng)域的重大突破，為開(kāi)發(fā)真正可擴(kuò)展和容錯(cuò)的量子計(jì)算機(jī)奠定了基礎(chǔ)，為解決實(shí)際的經(jīng)典棘手問(wèn)題帶來(lái)新的突破。

QuEra Computing 宣布和哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院和 NIST / UMD 密切合作，在共同展開(kāi)的實(shí)驗(yàn)中取得了這項(xiàng)重大突破，相關(guān)成果發(fā)表在《Nature》上。

與標(biāo)準(zhǔn)量子比特（qubits）不同，邏輯量子比特（logical qubits）能夠更好地執(zhí)行不受錯(cuò)誤影響的計(jì)算，這使得新設(shè)備成為邁向?qū)嵱昧孔佑?jì)算的潛在重要一步。

IBM 和總部位于加利福尼亞的 Atom Computing 推出了具有 1000 多個(gè)量子比特的設(shè)備，幾乎是以前最大的量子計(jì)算機(jī)的三倍。

但這些量子計(jì)算機(jī)在提高量子比特之后，由于更大的量子計(jì)算機(jī)通常會(huì)犯更多的錯(cuò)誤，因此沒(méi)有大幅提高計(jì)算能力。

為了制造出能夠糾正錯(cuò)誤的量子計(jì)算機(jī)，來(lái)自波士頓量子計(jì)算初創(chuàng)公司 QuEra 的研究人員和幾位學(xué)者將重點(diǎn)放在增加其邏輯量子比特的數(shù)量上，邏輯量子比特是通過(guò)量子糾纏相互連接的量子比特組。

研究人員首先在一個(gè)無(wú)氣容器中放置了數(shù)千個(gè)銣原子，然后利用激光和磁鐵的力量將原子冷卻到接近絕對(duì)零度的溫度，從而突出其量子特性，也方便科學(xué)家通過(guò)激光擊中原子，來(lái)非常精確地控制原子的量子態(tài)。

研究人員他們首先從原子中創(chuàng)造了 280 個(gè)量子比特，然后使用另一個(gè)激光脈沖來(lái)糾纏這些量子比特組，形成一個(gè)邏輯量子比特。

科研人員一次成功最多制作 48 個(gè)邏輯量子比特，以前創(chuàng)建的邏輯量子比特?cái)?shù)的 10 倍以上。

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的 Mark Saffman 表示：“擁有這么多邏輯量子比特是一件大事。對(duì)于任何量子計(jì)算平臺(tái)來(lái)說(shuō)，這都是一個(gè)非常了不起的結(jié)果”。

IT之家附上論文參考地址：Bluvstein, D., Evered, S.J., Geim, A.A. et al. Logical quantum processor based on reconfigurable atom arrays. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586023069273