量子計算新突破：在48個邏輯量子比特上執行復雜糾錯量子算法

IT之家 12 月 7 日消息，科研人員成功在具有 48 個邏輯量子比特、以及數百個糾纏邏輯運算的糾錯量子計算機上，執行了大規模算法。

這標志著量子計算領域的重大突破，為開發真正可擴展和容錯的量子計算機奠定了基礎，為解決實際的經典棘手問題帶來新的突破。

QuEra Computing 宣布和哈佛大學、麻省理工學院和 NIST / UMD 密切合作，在共同展開的實驗中取得了這項重大突破，相關成果發表在《Nature》上。

與標準量子比特（qubits）不同，邏輯量子比特（logical qubits）能夠更好地執行不受錯誤影響的計算，這使得新設備成為邁向實用量子計算的潛在重要一步。

IBM 和總部位于加利福尼亞的 Atom Computing 推出了具有 1000 多個量子比特的設備，幾乎是以前最大的量子計算機的三倍。

但這些量子計算機在提高量子比特之后，由于更大的量子計算機通常會犯更多的錯誤，因此沒有大幅提高計算能力。

為了制造出能夠糾正錯誤的量子計算機，來自波士頓量子計算初創公司 QuEra 的研究人員和幾位學者將重點放在增加其邏輯量子比特的數量上，邏輯量子比特是通過量子糾纏相互連接的量子比特組。

研究人員首先在一個無氣容器中放置了數千個銣原子，然后利用激光和磁鐵的力量將原子冷卻到接近絕對零度的溫度，從而突出其量子特性，也方便科學家通過激光擊中原子，來非常精確地控制原子的量子態。

研究人員他們首先從原子中創造了 280 個量子比特，然后使用另一個激光脈沖來糾纏這些量子比特組，形成一個邏輯量子比特。

科研人員一次成功最多制作 48 個邏輯量子比特，以前創建的邏輯量子比特數的 10 倍以上。

威斯康星大學麥迪遜分校的 Mark Saffman 表示：“擁有這么多邏輯量子比特是一件大事。對于任何量子計算平臺來說，這都是一個非常了不起的結果”。

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