Google 發表量子糾錯重大進展

在眾多的除錯技術當中，量子錯誤更正碼 (quantum error correction code) 利用多個實體量子位元組成一個邏輯量子位元的方式，來達到錯誤的偵測與修正，進而降低錯誤率，被認為是能夠有效提升量子計算的準確度，並在未來達到真正無錯量子計算的重要途徑，因此，與量子錯誤更正相關的研究進展，都代表著量子電腦發展的重大成果。最近，Google Quantum AI 團隊在《自然》期刊上發表了一篇論文，在論文中，該團隊在 Google 的 Sycamore 超導量子電腦上實作了量子錯誤更正，並測試了兩種不同編碼的邏輯位元所呈現的錯誤率，發現當使用 49 個實體量子位元組成一個邏輯位元的時候，其錯誤率 (約 2.914%) 低於使用 17 個實體位元的邏輯位元之錯誤率（約3.028%)，這個實驗的驚人之處在於，比起 17 位元的編碼，49 位元的編碼需要用到更多的量子位元以及更複雜的量子邏輯閘操作，照理說會引進更多的錯誤，但是透過除錯的運算，卻能夠達到更低的錯誤率，這是首次在實驗上成功展現透過增加實體量子位元的數目可以降低邏輯量子位元的錯誤。雖然實驗中從 17 位元到 49 位元的改善仍然有限，但此一工作重要的意義是錯誤率的確被減少了，因此若實驗的結果可以應用到更大的邏輯位元，那麼只要能夠有足夠多的實體量子位元，就可以無限制的減少量子計算的誤差。Google 發表的研究成果顯示，雖然還是存在眾多嚴峻的挑戰，超導量子電腦的技術在未來的確是有可能實現容錯的量子計算的。