本文來自微信公眾號陳述根本，作者/陳根。
近日，研究人員展示了容錯量子計算的基本構(gòu)建模塊，首次成功實現(xiàn)了對兩個邏輯量子位的一組計算，這意味著無差錯量子計算機或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實。
隨著科技的發(fā)展，量子計算機的研究已成為熱點，包括中國在內(nèi)的許多國家已經(jīng)在該領(lǐng)域提出遠景規(guī)劃。約翰·霍普金斯大學科學家曾在《物理評論快報》一項研究中稱：先進的容錯量子計算機可能比科學家預測的更接近普及。
但就實際而言，量子計算機最突出的優(yōu)勢是可以對數(shù)據(jù)進行同時處理計算，可其發(fā)展瓶頸也很明顯，例如目前量子比特數(shù)不夠多，糾錯容錯技術(shù)有待完善，這些因素都大大限制了量子計算的普及應(yīng)用。
具體來說，量子計算機對外部噪聲非常敏感，因此糾錯至關(guān)重要。到目前為止，雖然研究人員已成功在硅量子點中開發(fā)了具有長信息保留時間和高精度量子運算的單電子自旋，但是事實證明，量子非破壞測量是十分困難的。
而且，量子不可克隆定理表明，對任意一個未知的量子態(tài)進行完全相同的復制的過程不可實現(xiàn)，需要通過將邏輯量子信息分配到多個物理系統(tǒng)的糾纏態(tài)來實現(xiàn)冗余。這就需要一套通用的門，對所有算法進行編程。
量子門是構(gòu)建量子計算機的基本單元，實現(xiàn)高保真度的量子門操作是容錯量子計算的必要條件。如何檢驗實際制備的量子門保真度是否達到要求是實現(xiàn)容錯量子計算首先要解決的問題。因此，近日有研究人員通過在邏輯量子位中準備一個特殊的狀態(tài)，并通過糾纏門操作將其傳送到另一個量子位來演示了T門。
另外，在編碼的邏輯量子位中，存儲的量子信息受到保護不易出錯。但是如果沒有操作計算，這些都將沒有意義。于是，研究人員對邏輯量子位進行了操作，以檢測和糾正由底層物理操作造成的錯誤，實現(xiàn)了在編碼的邏輯量子位上第一個通用門集合的容錯。
研究人員展示了容錯量子計算的基本構(gòu)建模塊，首次成功實現(xiàn)了對兩個邏輯量子位的一組計算，這意味著無差錯量子計算機或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實。
