中新網(wǎng)北京12月10日電 (記者 孫自法)國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇量子計(jì)算論文稱，谷歌量子人工智能(Google Quantum AI)的最新一代量子芯片，能實(shí)現(xiàn)將錯(cuò)誤抑制在一個(gè)關(guān)鍵閾值以下的量子糾錯(cuò)功能，這被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)未來量子計(jì)算實(shí)際應(yīng)用的必要條件。

　　研究人員認(rèn)為，最新一代量子芯片的性能擴(kuò)展后，或能推動(dòng)大規(guī)模容錯(cuò)量子計(jì)算的運(yùn)算要求。

　　該論文介紹，量子計(jì)算有潛力在特定任務(wù)上加速計(jì)算速度并超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的能力。不過，量子計(jì)算機(jī)很容易出錯(cuò)，所以當(dāng)前的原型機(jī)無法運(yùn)行足夠長的時(shí)間以實(shí)現(xiàn)實(shí)際輸出。量子計(jì)算研究人員為此設(shè)計(jì)的解決策略依賴量子糾錯(cuò)，即將信息分布到許多量子比特(量子信息的單位，類似于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的比特)上，能在不破壞計(jì)算的情況下識(shí)別和補(bǔ)償錯(cuò)誤。量子糾錯(cuò)需要的量子比特開銷可能會(huì)引入比它能糾正的更多的錯(cuò)誤。因此，實(shí)現(xiàn)“低于閾值”的運(yùn)算一直存在挑戰(zhàn)——未糾錯(cuò)率要低于一個(gè)關(guān)鍵值，這樣才能按預(yù)期糾錯(cuò)并指數(shù)級地抑制錯(cuò)誤。

　　在本項(xiàng)研究中，美國谷歌量子人工智能及其合作伙伴(Google Quantum AI and Collaborators)研發(fā)出名為Willow的最新一代超導(dǎo)量子處理芯片架構(gòu)，該芯片能實(shí)現(xiàn)低于表面碼關(guān)鍵閾值的量子糾錯(cuò)，表面碼是一種特定的量子糾錯(cuò)技術(shù)。他們的系統(tǒng)能在數(shù)小時(shí)內(nèi)運(yùn)行最多100萬個(gè)周期，同時(shí)實(shí)時(shí)解碼錯(cuò)誤并維持表現(xiàn)。

　　研究人員進(jìn)一步在一個(gè)72量子比特的處理器和一個(gè)105量子比特的處理器上運(yùn)行了表面碼。結(jié)果顯示，每次碼距從3增加到5再到7，邏輯錯(cuò)誤率減半。他們總結(jié)表示，這種對邏輯錯(cuò)誤的潛在抑制，為運(yùn)行有糾錯(cuò)功能的大規(guī)模量子算法奠定了基礎(chǔ)。(完)