北京时间2月23日早间消息。据报道，根据《自然》杂志发表的最新文章，谷歌宣布在纠正当前量子计算机的固有错误方面取得了突破。这标志着朝着解决量子计算中最大的技术障碍迈出了早期但可能重要的一步。
谷歌量子计算项目负责人Hartmut Neven 表示，这一新发现标志着“我们开发实用量子计算机之旅的一个重要里程碑”，而纠错是“任何量子计算技术的重要一步”。必须解决的问题。”
由于量子位只能在极短的时间内维持其量子态，因此当前的量子计算机很难产生有用的结果。这意味着在量子计算机完成计算之前，量子系统中编码的信息就丢失了。因此，找到一种方法来纠正随之而来的错误是量子计算技术面临的最大挑战。
一些量子计算初创公司认为，解决这一问题的短期方案是探索对当前“噪声机器”进行编程的新方法，但这种方法意味着量子计算机相对于传统计算机的性能提升将受到限制。而且，迄今为止，这方面的努力尚未取得实际成果。这也让越来越多的人相信，在更全面地解决纠错问题之前，量子计算将无法实用。
谷歌的研究人员表示，他们已经找到了一种方法，可以将量子计算机中正在处理的信息传播到多个量子位上。这意味着即使单个量子位离开量子态，整个系统也可以保留足够长的信息来完成计算。
根据发表在期刊《自然》 上的文章，随着谷歌扩展该技术以在更大的量子系统上运行，错误率仅下降了4%。但研究人员指出，这是人类第一次实现这一目标，扩大量子计算机的规模并没有导致错误率的增加。内文表示，这表明谷歌已经突破了“平衡点”。此后，进一步的发展将实现稳定的性能改进，最终导致第一台实用的量子计算机。
谷歌研究员朱利安·凯利表示，这一突破来自谷歌对量子计算机所有组件的优化，包括量子位质量控制、控制软件以及用于将计算机冷却至接近零的低温设备。这些优化将错误数量减少到足够低的水平，以便扩展系统不会导致错误率呈指数级增加。
谷歌将这一突破描述为构建实用量子计算机所需的六个步骤中的第二个。下一步包括完善量子计算机的工程设计，以便只需要1,000 个量子位即可实现所谓的“逻辑量子位”。逻辑量子位建立在物理量子位的基础上，可实现无错误操作。内文表示，谷歌相信，如果它能够弄清楚如何构建1000 个逻辑量子位并将它们连接到单个系统，那么它就可以拥有一台实用的量子计算机。
谷歌在量子计算方面的研究过去曾引发争议。 2019年，谷歌在《自然》杂志上发表文章称，它已经实现了“量子霸权”，让量子计算机能够完成传统计算机无法完成的计算。不过，这一说法遭到了IBM等公司的质疑。随着新编程技术的发展和传统计算机性能的提升，量子计算实现“量子霸权”的时间也在被推迟。
在本周发表的一篇论文中，谷歌研究人员表示，他们对这一最新突破持“谨慎”态度。他们表示，未来纠错技术应用于更大规模的量子系统时，仍有一定的可能行不通。
