世界上的第一座耐故障量子計算機今年推出了2026年10,000 Qubit機器

全球第一台帶有“邏輯Qubits”的易於故障的量子計算機可能在年底之前運行。

邏輯Qubits - 通過連接的物理量子位或量子位量子糾纏- 通過在不同位置存儲相同的數據來減少量子計算機中的錯誤。這使運行計算時的故障點多樣化。

這台新機器有256台物理和10個邏輯Qubits，將於2024年底推出，Quera的代表正在建造它的初創公司陳述。

該公告是在2023年12月6日在《期刊》上發表的一項新研究之後的。自然，其中來自哈佛大學，奎拉（Quera）和其他幾個機構的研究人員展示了一台功能正常的量子計算機，其中包含48個邏輯Qubits，這是迄今為止測試的邏輯量子數量最多。

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“這是第一台具有量子誤差校正的機器”，研究員合著哈里週奎拉和哈佛大學的物理學家在一封電子郵件中告訴現場科學。

周說，雖然這台計算機沒有足夠的功率單獨使用，但它提供了一個平台，軟件程序員可以在該平台上開始測試未來量子計算機的代碼。

為什麼量子計算需要錯誤校正

雖然傳統計算機將信息存儲在數量為0或1的位中，而量子計算機則使用Qubits，這是0到1之間的疊加，這要歸功於量子力學。

Qubits也可以使用量子糾纏同時存在於多個狀態中的量子糾纏一起縫合在一起。這使他們可以執行許多計算速度要比古典計算機快得多 - 假設您可以使用足夠的計算機構建量子計算機。但是量樓很容易受到干擾，使其臭名昭著地容易出錯。大約有1,000分之一的失敗，在傳統計算機中，與十億分之一相比。

如果量子計算機包含數百萬個Qubits，則可以超過最佳的超級計算機，但是到目前為止，最大的量子計算機只有大約1,000噸，而Qubits的高失敗率限制了潛在的擴大規模。錯誤校正可以抵消Qubits失敗的趨勢，而構建邏輯Qubits是一種方法。

邏輯Qubit：降低量子噪聲

周說，新的錯誤校正系統依賴於數據冗餘，其中同一數據存儲在多個位置。邏輯Qubits在幾個物理Qubits上執行相同的計算 - 如果一個或多個物理量子位失敗，則大大降低了錯誤率，因為數據可以在其他地方可用，因此可以繼續計算。

為了製作邏輯量子，研究人員將錯誤校正計算機代碼應用於常規Qubit。然後，他們在量子位之間設置邏輯門或電路，以糾纏它們。然後，量子計算機計算“綜合徵”，這是對是否可能發生錯誤的量度。使用此信息，量子計算機糾正了錯誤，並繼續進行下一步。

新量子位代表了過去努力的重大進步。 2023年，Google Quantum AI實驗室證明錯誤率為2.9％使用三個邏輯Qubits； Quera的錯誤率為0.5％，有48個邏輯Qubit。世界領導人是牛津大學該錯誤率少於0.01％- 但僅在兩倍的大門之間。

去年，IBM還在其中證明了錯誤糾正技術127 Qubit的蒼鷺芯片與其他芯片相比，錯誤率降低了五倍。但是，直到2029年，它的第一台商業耐斷層機器才能預期。

Quera計劃在未來幾年內啟動幾台量子計算機，從2025年發行的30台物理量子器機器開始。它的怪物是一台具有10,000多個物理Qubits和100個邏輯Qubits的機器，計劃於2026年。 ”