世界上的第一座耐故障量子计算机今年推出了2026年10,000 Qubit机器

全球第一台带有“逻辑Qubits”的易于故障的量子计算机可能在年底之前运行。

逻辑Qubits - 通过连接的物理量子位或量子位量子纠缠- 通过在不同位置存储相同的数据来减少量子计算机中的错误。这使运行计算时的故障点多样化。

这台新机器有256台物理和10个逻辑Qubits，将于2024年底推出，Quera的代表正在建造它的初创公司陈述。

该公告是在2023年12月6日在《期刊》上发表的一项新研究之后的。自然，其中来自哈佛大学，奎拉（Quera）和其他几个机构的研究人员展示了一台功能正常的量子计算机，其中包含48个逻辑Qubits，这是迄今为止测试的逻辑量子数量最多。

有关的：科学家只是建造了一个巨大的1,000量量子芯片，但是为什么他们要小的10倍更加兴奋？

“这是第一台具有量子误差校正的机器”，研究员合着哈里周奎拉和哈佛大学的物理学家在一封电子邮件中告诉现场科学。

周说，虽然这台计算机没有足够的功率单独使用，但它提供了一个平台，软件程序员可以在该平台上开始测试未来量子计算机的代码。

为什么量子计算需要错误校正

虽然传统计算机将信息存储在数量为0或1的位中，而量子计算机则使用Qubits，这是0到1之间的叠加，这要归功于量子力学。

Qubits也可以使用量子纠缠同时存在于多个状态中的量子纠缠一起缝合在一起。这使他们可以执行许多计算速度要比古典计算机快得多 - 假设您可以使用足够的计算机构建量子计算机。但是量楼很容易受到干扰，使其臭名昭著地容易出错。大约有1,000分之一的失败，在传统计算机中，与十亿分之一相比。

如果量子计算机包含数百万个Qubits，则可以超过最佳的超级计算机，但是到目前为止，最大的量子计算机只有大约1,000吨，而Qubits的高失败率限制了潜在的扩大规模。错误校正可以抵消Qubits失败的趋势，而构建逻辑Qubits是一种做到这一点的方法。

逻辑Qubit：降低量子噪声

周说，新的错误校正系统依赖于数据冗余，其中同一数据存储在多个位置。逻辑Qubits在几个物理Qubits上执行相同的计算 - 如果一个或多个物理量子位失败，则大大降低了错误率，因为数据可以在其他地方可用，因此可以继续计算。

为了制作逻辑量子，研究人员将错误校正计算机代码应用于常规Qubit。然后，他们在量子位之间设置逻辑门或电路，以纠缠它们。然后，量子计算机计算“综合征”，这是对是否可能发生错误的量度。使用此信息，量子计算机纠正了错误，并继续进行下一步。

新量子位代表了过去努力的重大进步。 2023年，Google Quantum AI实验室证明错误率为2.9％使用三个逻辑Qubits； Quera的错误率为0.5％，有48个逻辑Qubit。世界领导人是牛津大学该错误率少于0.01％- 但仅在两倍的大门之间。

去年，IBM还在其中证明了错误纠正技术127 Qubit的苍鹭芯片与其他芯片相比，错误率降低了五倍。但是，直到2029年，它的第一台商业耐断层机器才能预期。

Quera计划在未来几年内启动几台量子计算机，从2025年发行的30台物理量子器机器开始。它的怪物是一台具有10,000多个物理Qubits和100个逻辑Qubits的机器，计划于2026年。”