量子计算机可能会在任何计算上捕获自己的错误

捕获离子的设备内部的视图

Matthias Brandl/Innsbruck大学通过实验物理研究所

由带电原子制成的量子计算机在执行任何操作时可能会捕获自己的错误，这是迈向更可靠和实用的量子计算机的有意义的一步。

常规计算机通常会标记并纠正自己的错误，因此为了真正胜过它们，量子计算机将必须执行相同的操作。但是，量子效应可以通过构成这些设备的量子位或量子位迅速造成级联反应。

奥地利因斯布鲁克大学及其同事的卢卡斯·邮（Lukas Potsler）现在已经建造了一台量子计算机，该计算机运行任何计算而没有错误。

量子计算机的任何操作都可以分解为更简单的计算，称为量子门。这些可以通过用激光击中量子以更改其量子状态来应用其。研究人员创建了一组大门，这些门是更复杂的计算的必要构建块，即使是最复杂的计算，它们也没有错误。

他们使用电场将14个钙离子捕获到位，形成了两个所谓的逻辑Qubit ，每个量子由七个纠缠的离子制成。另外两个量子位用作“标志”，这些量子何时需要纠正一些错误的计算。

Postler说：“有了这套通用的大门，您可以近似使用量子计算机可能要进行的所有计算。 ”研究人员证明，系统中的每个逻辑门都可以工作，从而减少了错误。

马里兰州联合量子研究所的克里斯托弗·梦露（Christopher Monroe）说，虽然这种设置可能对某些类型的量子计算机有用，但它可能对更复杂的系统不起作用。在设备之间，编程误差校正为量子计算机的难度差异很大。他说，对于使用超导Qubit的量子计算机，例如Google的无梧桐，从一开始就进行错误校正需要大于16 QUAT的设备。

在2021年，梦露和他的同事使用13个被困的离子来构建一个单个逻辑量子，该量子由于误差校正而意外地准确地存储了数据。

他说，新的量子计算机还不够大或可靠，无法解决任何实际的现实世界问题。

他说：“不同的研究小组将这些小组汇总在一起，如何用被困的离子量子尺进行操作。”“这个新实验是一个难题的另一部分。”

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