實現容錯控制技術的離子阱量子位元

量子容錯控制(Fault-tolerant Control)是實現大規模量子計算的必要條件之一，也被視為是量子電腦技術的重要里程碑。與傳統電腦相比，量子電腦更容易遭受到環境中的種種雜訊所影響，使得量子計算產生錯誤。容錯控制則是一項在充滿雜訊的環境中，仍能使量子電腦的錯誤可以被修正的進階技術，但由於過去量子控制的精密度不夠高及量子位元數目不夠多等等限制，實驗上量子容錯控制的成果仍有限。最近，來自馬里蘭大學以及其他頂尖院校的團隊，在離子阱量子電腦上成功實作了一種被稱為Bacon-Shor Code的錯誤校正方法，此實驗以13個物理量子位元表示一個邏輯量子位元，並展示該邏輯量子位元與沒有被錯誤校正的量子位元相比，對於量子雜訊有更高的容忍度，且在單量子位元控制的正確性上，也展現了卓越的進步。此研究為量子容錯控制技術的實驗應用，寫下了嶄新的一頁，也讓我們離真正大規模的量子計算又進了一步。