科学家利用著名的“薛定谔猫”思想实验提出了一种消除未来错误的方法。
新方法将量子信息编码到锑原子上，锑原子有八种可能的状态，与标准的二态量子位或量子位相比，能够更安全地存储数据。
这一突破是至关重要的一步并且，当它们发生时，使它们更容易被发现和纠正——这是发展的一个关键障碍。研究人员周三（1 月 14 日）在期刊上发表了他们的发现。
他的思想实验由物理学家欧文·薛定谔于 1925 年首次提出，它生动地描述了想象一只猫被放在一个不透明的盒子里，盒子里装着一个毒药瓶，毒药瓶有一个由放射性衰变控制的打开机制——一个完全随机的量子过程。
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薛定谔认为，在打开盒子并观察到猫之前，量子力学的规则意味着不幸的猫将存在于状态的叠加中，同时死亡和活着。
如果是，与经典计算机的 0 或 1 状态相关的量子信息可以在原子的“自旋向上”和“自旋向下”状态上进行编码——自旋是基本粒子的固有角动量。
但是，如果量子计算机内的噪声导致自旋突然改变（这种情况经常发生），量子态就会丢失，产生错误并破坏其中的信息。
为了解决这个问题，这项新研究的研究人员在硅内部嵌入了一个具有八个不同自旋方向的锑原子。。锑原子的六个附加自旋方向（通过原子的复合性质添加多个单独的自旋而获得）意味着，与两个自旋态系统不同，单个错误不足以破坏编码信息。
“俗话说，猫有九条命。一点点抓伤不足以杀死它，”合著者本杰明·威廉澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）电气工程与电信专业博士生，在一份声明中说。 “我们比喻的‘猫’有七条命：需要连续七次错误才能将‘0’变成‘1’！”
研究人员表示，有了这个系统，他们现在将致力于演示一种检测和纠正芯片中错误的方法，这一壮举被认为是量子计算领域的“圣杯”。
“如果发生错误，我们会立即检测到它，并且可以在进一步错误累积之前纠正它。继续‘薛定谔猫’的比喻，就好像我们看到我们的猫回家时脸上有一道大划痕，”合著者安德里亚·莫雷洛新南威尔士大学电气工程和量子物理学教授在声明中表示。 “他还远没有死，但我们知道他打架了；我们可以去找谁引起了打架，以免再次发生这种情况，让我们的猫受到进一步的伤害。”
