日本展示三量子位糾錯技術 量子計算有望向“大規?！边~進

  ICC訊  不久前，日本理化學研究所RIKEN展示了三量子位(3-Qubit)糾錯技術，這一技術對量子計算頗為重要，它意味著量子計算機可以向“大規?！边~進了。研究成果發表在《自然》雜志上，它也許能幫助量子計算機走向現實。

  目前量子計算機是前沿研究，它有望解決傳統計算機無法解決的重要問題。傳統計算機使用1或者0二進制，量子計算利用的卻是量子物理的疊加態。雖然量子計算機相比傳統計算機有很多優勢，但它對環境噪音及去相干等非常敏感，因為它從本質上就有著不同的設計，要實現精準計算必須糾錯。

  眼下，選擇可以作為最佳“量子位”的系統(或者說是進行量子計算所需的基本單元)是研究人員要面對的挑戰。每個系統都有自己的優點和缺點。今天最流行的系統包含了超導電路和離子，它們的優勢在于擁有一定的糾錯能力，可以在真實世界的應用中得到推廣，只是規模有限。

  最近硅量子技術開始有了一定的進步，因為它用到了半導體納米架構，這種方法可以與傳統芯片架構相媲美，傳統芯片集成了數以十億計的晶體管，量子計算擁抱半導體技術可以利用現有制造技術獲得前進動力。

  硅基技術也有一個大缺點，它缺少糾錯技術。研究人員之前展示過控制兩個量子位的技術，但這一成績對于糾錯來說還不夠，糾錯至少需要達到三量子位。

  日本研究人員展示了三量子位系統完全控制技術，他們是利用執行一個三量子位Toffoli型量子門獲得這一突破的。

  研究人員Kenta Takeda在論文中說，在量子點中實現量子糾錯碼這一概念大約10年前就提出了，這不是全新的概念，只是我們的研究人員利用材料、設備、測量技術方面的進步獲得突破。接下來要做的就是擴大系統，最好是與那些擁有制造大型硅量子設備能力的半導體產業集團合作。

  說到量子糾錯，我國科學家也是走在世界前列的。比如，今年3月份的報道稱，中國與英國科學家用超導量子比特，對五量子比特糾錯碼進行了實驗探索，在超導量子系統上驗證了用超導量子比特實現量子糾錯碼的可行性。