瑞士ETH苏黎世的实验室在量子计算领域迎来了一个重大突破,他们成功地在17个物理量子比特的阵列中实现了实时纠错,这一操作每1.66微秒进行一次,首次完成了运算与纠错同步进行的实验。GoogleWillow团队估计,未来可能需要大约1000个物理量子比特来支撑每一个逻辑量子比特。为了实现运算与纠错的并行,研究人员把中间的3个数据量子比特提取出来进行操作,这种过程就像切分一个逻辑量子比特一样。他们给这个过程命名为“晶格手术”,虽然听起来很高深,但本质上只是在读取部分数据并完成分裂操作。最终,他们得到了两个相互纠缠的逻辑量子比特。这种技术被认为是构建所有其他量子门的基础,未来的量子计算机可能就由这种技术来搭建。研究人员Besedin解释说,这不是一个完整的量子门,而是量子门的基石。目前的系统只能纠正比特翻转错误,而相位翻转还需要进一步的工作。为了完全稳定地处理两种错误,可能需要41个物理量子比特。虽然这个进展让人们对未来充满希望,但要想达到真正可用的超低错误率,可能还需要把支持一个逻辑量子比特所需的物理比特数量降低到200个左右。 苏黎世团队把实验结果发表在了《Nature Physics》上。这个实验证明了超导路线在运算和纠错同时进行方面是可行的。2025年前十个月发表的关于量子纠错的同行评审论文数量从2024年的36篇剧增到120篇。所有主要的量子比特类型都已经跨越了99%双量子比特门保真度的纠错门槛。 2024年,Nature杂志发表了一篇综述文章指出,一些令人惊讶的进展表明可用的量子计算机或许会在十年内出现。2025年诺贝尔物理学奖得主John Martinis也参与了相关访谈,这显示出这个领域的竞争有多激烈。 超导路线面临着物理比特被焊死在芯片上无法移动的问题。相比之下,中性原子或离子阱路线可以通过激光镊子或电磁场来操控粒子。这种行动不便促使了“晶格手术”技术的发展。通过这种方式保护逻辑量子比特避免坍塌和错误干扰就像飞机在飞行时修理发动机一样困难。传统计算机可以通过复制数据进行对比来检查错误,而量子世界因为不可克隆定理而无法这样做。 在过去很长一段时间里,“稳”的问题一直困扰着量子计算的发展。这个突破性进展意味着“稳”的问题终于被撕开了一道口子。现在的情况是,纠错的速度总算能够赶上错误累积的速度了。 你觉得量子计算最先会颠覆哪个行业?评论区见。