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谷歌CEO皮查伊在檢查谷歌量子計算機

鳳凰網(wǎng)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(shù)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(jié)果已發(fā)表在《自然》雜志上。谷歌量子項目負責人哈特穆特·內(nèi)文(Hartmut Neven)表示，這一發(fā)現(xiàn)是“我們在構(gòu)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(shù)的必經(jīng)之路”。

此前，量子計算機很難產(chǎn)生有用的結(jié)果，因為它們所基于的量子比特只能在幾分之一秒內(nèi)保持量子態(tài)。這意味著，在量子系統(tǒng)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(yè)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(shù)挑戰(zhàn)。一些量子創(chuàng)業(yè)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(tǒng)計算機產(chǎn)生很小的改進。 然而，這些努力尚未產(chǎn)生實際結(jié)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(jīng)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(tǒng)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(tài)。

研究指出，隨著谷歌擴大其技術(shù)將它應(yīng)用到更大的量子系統(tǒng)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(nèi)文表示，這表明谷歌已經(jīng)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(wěn)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(gòu)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(chuàng)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(xiàn)無錯誤運行。內(nèi)文表示，谷歌相信，一旦他們研究出如何構(gòu)建1000個邏輯量子比特并將其連接到一個單一系統(tǒng)中，他們就會擁有一臺有用的機器。

不過，谷歌關(guān)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(jīng)實現(xiàn)了所謂的量子霸權(quán)，即量子計算機可以完成傳統(tǒng)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(zhàn)。(作者/簫雨)

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關(guān)鍵詞： 量子計算機