量子计算新突破：在 48 个逻辑量子比特上执行复杂纠错量子算法

IT之家 12 月 7 日消息，科研人员成功在具有 48 个逻辑量子比特、以及数百个纠缠逻辑运算的纠错量子计算机上，执行了大规模算法。

这标志着量子计算领域的重大突破，为开发真正可扩展和容错的量子计算机奠定了基础，为解决实际的经典棘手问题带来新的突破。

QuEra Computing 宣布和哈佛大学、麻省理工学院和 NIST / UMD 密切合作，在共同展开的实验中取得了这项重大突破，相关成果发表在《Nature》上。

与标准量子比特（qubits）不同，逻辑量子比特（logical qubits）能够更好地执行不受错误影响的计算，这使得新设备成为迈向实用量子计算的潜在重要一步。

IBM 和总部位于加利福尼亚的 Atom Computing 推出了具有 1000 多个量子比特的设备，几乎是以前最大的量子计算机的三倍。

但这些量子计算机在提高量子比特之后，由于更大的量子计算机通常会犯更多的错误，因此没有大幅提高计算能力。

为了制造出能够纠正错误的量子计算机，来自波士顿量子计算初创公司 QuEra 的研究人员和几位学者将重点放在增加其逻辑量子比特的数量上，逻辑量子比特是通过量子纠缠相互连接的量子比特组。

研究人员首先在一个无气容器中放置了数千个铷原子，然后利用激光和磁铁的力量将原子冷却到接近绝对零度的温度，从而突出其量子特性，也方便科学家通过激光击中原子，来非常精确地控制原子的量子态。

研究人员他们首先从原子中创造了 280 个量子比特，然后使用另一个激光脉冲来纠缠这些量子比特组，形成一个逻辑量子比特。

科研人员一次成功最多制作 48 个逻辑量子比特，以前创建的逻辑量子比特数的 10 倍以上。

威斯康星大学麦迪逊分校的 Mark Saffman 表示：“拥有这么多逻辑量子比特是一件大事。对于任何量子计算平台来说，这都是一个非常了不起的结果”。

IT之家附上论文参考地址：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