加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的研究人员首次开发了一种能够检测和纠正其自身错误的量子设备。这种开发可能会导致量子计算机的开发,比当今可用的最快的超级计算机快得多。
量子位(Qubits)是理论量子计算机数学操作的基础,就像当今的处理器所使用的一样。而不是在几个中间状态中以一个和零为零的状态,以一个和零或零表示。
但是,量子位受其环境的高度影响,使它们容易出错。他们还经常丢失存储在其中的信息,从而阻止了量子计算的开发(到目前为止)的使用。
加州大学圣塔芭芭拉分校(UC Santa Barbara)研究人员开发的量子电路允许量子器与邻居相互作用,以检测和纠正正常操作期间发生的错误。该系统可以允许开发可靠的量子处理器,从而极大地表现现代电子设计。
新系统没有将信息存储在单个量子位中,而是在几个量子位上记录了信息。新电路中的九个量子位能够相互检查是否有错误,并在出现时纠正矛盾之处。这使网络可以保护和存储数据的时间远远超过使用单个量子的可能性。
加州大学圣塔芭芭拉分校(UC Santa Barbara)的奥斯汀·福勒(Austin Fowler)说:“这是建造量子设备第一次能够纠正自己的错误。”
在传统计算机中,通过阅读各种位的值来实现误差校正。但是,使用量子位这样做会由于量子效应而破坏量子,从而破坏了错误校正的目的。测量值将其锁定到位,以防止叠加。
“你不能衡量量子状态,并期望它仍然是量子,”博士后研究人员拉米·贝伦德(Rami Barend),说。
该系统允许量子位检测到邻居的变化,而无需读取其原始值。
新的量子电路不足以在工作处理器中使用。量子计算机将需要使用数以万计的Qubits的处理器。但是,在开发这些最新电路所示的错误校正技术之前,需要创建错误校正技术。
未来的研究可能会在更长的时间内进行误差校正测试,而不是迄今为止完成的,这是开发世界上第一个真实量子计算机的驱动力所必需的。