谷歌在量子計(jì)算領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破
雯靜
在科技界ChatGPT進(jìn)行曲斗志昂揚(yáng),谷歌與微軟迫不及待地亮相比拼競(jìng)賽之際,谷歌采用新糾正方法的量子計(jì)算機(jī),將出錯(cuò)率下降了4%,取得重大突破。現(xiàn)在的硬件可以探測(cè)到如此低的錯(cuò)誤率,已經(jīng)是一項(xiàng)可喜的進(jìn)步。谷歌自然也從亮眼的ChatGPT中,吸引過(guò)來(lái)一些目光。
資料顯示,量子糾錯(cuò)(QEC)通過(guò)多個(gè)物理量子比特,即“邏輯量子比特”,對(duì)信息進(jìn)行編碼。這一方法被認(rèn)為是大型量子計(jì)算機(jī)降低錯(cuò)誤率來(lái)進(jìn)行計(jì)算的唯一方法。對(duì)于普通計(jì)算機(jī)來(lái)講,當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),芯片可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行修復(fù)。然而,量子比特是量子信息的基本單位,如果一個(gè)量子比特的完整量子態(tài)不可挽回地丟失,則無(wú)法讀出信息,也就意味著它的信息不能簡(jiǎn)單地復(fù)制到冗余量子比特上。
現(xiàn)在,谷歌量子團(tuán)隊(duì)找到了一種全新的量子糾錯(cuò)方案,即通過(guò)在一組物理量子,而不是單個(gè)量子中編碼信息的量子比特,稱為“邏輯量子比特”。早在2019年,谷歌首次宣稱實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán),創(chuàng)下首個(gè)里程碑。到2020年,谷歌曾發(fā)布了一份量子計(jì)算路線圖,共有六個(gè)關(guān)鍵里程碑。最后一個(gè)里程碑M6是實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)個(gè)物理量子比特組成的量子計(jì)算機(jī),編碼1000個(gè)邏輯量子比特,到那時(shí)便可以實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)商業(yè)應(yīng)用的價(jià)值,值得期待。