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

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