微软和 Quantinuum 报告了量子纠错方面的重大突破。通过将 Quantinuum 的离子阱技术与 Microsoft 革命性的量子位虚拟化方法相结合,此次合作能够正确完成超过 14,000 次试验。这一成就至关重要,因为它允许检测和纠正逻辑量子位中的错误,同时保持其完整性。
这一发现标志着远离嘈杂的中尺度量子(NISQ)时期的转变,该时期的典型特征是对微小环境变化敏感的系统,导致不可预测性并且仅限于几千个量子位。量子计算的潜力是巨大的,因为与经典位不同,量子位在被测量之前可以同时处于多种状态。
在他们的技术论文中,科学家们解释了他们如何使用 Quantinuum 的 H2 俘获离子处理器将 30 个物理量子位转变为 4 个强逻辑量子位。这种编码方法通过纠缠改进了错误保护,使得更容易检测和纠正物理量子位中的错误,同时保持逻辑量子位完好无损。
纠错一直是超越 NISQ 时期的一大障碍。提高物理量子位的质量并降低噪声至关重要,因为如果没有复杂的纠错,量子系统将继续退相干。微软的丹尼斯·汤姆(Dennis Tom)和克里斯塔·斯沃尔(Krysta Svore)强调,提高物理量子位的运行质量以及专门的架构可以产生强大的、容错的量子计算机,能够完成复杂的计算。
这一成就表明在降低逻辑和物理量子位错误率之间的差异方面向前迈出了实质性的一步,与仅使用物理量子位相比,提高了 800 倍。在不破坏逻辑量子位的情况下主动修复故障的能力是量子纠错的一个重要里程碑,在多轮校正子提取后表现出系统的低逻辑错误率。
这一成就预计将刺激量子计算社区中类似纠错方法的进一步发展和接受。 Quantinuum 的 Ilyas Khan 赞扬了此次合作在推进量子生态系统方面的贡献,表达了对量子应用的未来和向可扩展量子处理器过渡的热情。