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。

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

QuEra Computing 宣佈和哈佛大學、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，這使得新設備成爲邁向實用量子計算的潛在重要一步。

IBM 和總部位於加利福尼亞的 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後，由於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。

爲了製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，然後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，然後使用另一個激光脈衝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製作 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：“擁有這麼多邏輯量子比特是一件大事。對於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/s41586-023-06927-3