迄今最多逻辑量子比特计算机问世

科技日报记者 刘霞

量子计算领域的迄今一项纪录再次被打破：美国波士顿量子计算初创公司QuEra建造的新型量子计算机拥有迄今数量最多的逻辑量子比特——达到48个，是最多此前逻辑量子比特数量的10倍多。与标准量子比特不同，逻辑量比逻辑量子比特容错率更高。特计这一成果向构建出实用量子计算机迈出了重要一步，算机相关论文发表于最新一期《自然》杂志。问世

QuEra的迄今新型量子计算机向构建出实用量子计算机迈出了关键一步。
图片来源：《新科学家》网站

量子计算机能完成多复杂的最多计算取决于它包含的量子比特的数量。最近，逻辑量比IBM和总部位于加利福尼亚的特计“原子计算”公司推出了拥有1000多个（数量是此前的3倍多）量子比特的设备，但这些新设备的算机计算能力并没有显著提高，因为传统量子比特数量越多，问世产生的迄今错误往往也更多。

鉴于此，最多QuEra公司转而致力于增加量子计算机逻辑量子比特的逻辑量比数量，以制造出容错能力更强的量子计算机。逻辑量子比特是通过量子纠缠相互连接的量子比特组。

在最新研究中，科学家使用激光和磁铁的力，将一个真空容器中的数千个铷原子冷却到接近绝对零度，使原子的量子特性最为突出。随后，他们再次用激光照射原子以精确控制其量子态。他们利用原子创建了280个量子比特，然后用另一束激光脉冲让其中一组量子位发生纠缠（如一次纠缠7个量子比特），制成一个逻辑量子比特。借助这种方法，研究人员一次可制造多达48个逻辑量子比特，是以前数量的10倍多。

此外，最新量子计算机用激光束制成的“光镊”使量子比特相互靠近，从而相互作用并交换信息，而IBM和谷歌制造的基于芯片的量子计算机，必须使用多条导线来控制每个量子比特，控制能力相形见绌。

研究团队在新量子计算机上实现了几种计算机操作，以测试逻辑量子比特的性能，结果发现其容错率更高。团队估计，完全容错或无错误的量子计算机将需要数千个逻辑量子比特。

(责任编辑：休闲)