Google用自家Sycamore量子處理器展示量子糾錯(quantum error correction)進展,Google量子AI研究人員首次通過實驗證明,可通過增加量子位元(quantum bit,qubit)降低錯誤率,以運算大規模量子電腦,科學期刊《自然》(Nature)更在22日發布Google這項研究。
Google量子AI團隊目標是建造一台有約100萬個量子位元的量子電腦,但要發揮作用,必須能大規模執行量子算法。
「實現目標的唯一方法是引進量子糾錯」,論文作者之一Hartmut Nevan博士表示,團隊首次實驗證明,受surface code糾錯保護的量子位元確許可縮放,使量子運算錯誤率更低。
量子糾錯可通過跨多個物理量子位元編碼資訊,形成邏輯量子位元(logical qubit)保護資訊。合適條件下,構建一個邏輯量子位元的物理量子位元越多,邏輯量子位元就會越強。但若每個額外物理量子位元增加的錯誤超過量子糾錯優勢,這方法就行不通,會導致高錯誤率。
Google量子AI團隊使用稱為surface code的特定糾錯代碼,增加量子位元數量,可降低錯誤率,以49個量子位元製作邏輯量子位元的表現,勝過17個量子位元製作的邏輯量子位元,是人們第一次成功完成縮放邏輯量子位元的實驗性里程碑,研究成果更登上《自然》期刊。
Our latest quantum milestone, in@Naturetoday: for the 1st time ever,@GoogleQuantumAIhas experimentally demonstrated that it’s possible to reduce errors by increasing the # of qubits, bringing us a step closer to large-scale quantum computers.#GoogleAIhttps://t.co/NTh50sPjP8— Sundar Pichai (@sundarpichai)February 22, 2023
Google首席執行官皮猜(Sundar Pichai)表示,這讓Google離大規模量子電腦更進一步。
Google突破大幅改變操作量子電腦方式,不再逐一處理量子處理器的物理量子位元,而是將一組量子位元視為一個邏輯量子位元以降低錯誤率,實現有用的量子算法。
(首圖來源:Google Blog)