微軟與 Quantinuum 宣布量子計算重大突破
量子錯誤修正達到新裏程碑
微軟與 Quantinuum 今日宣布，在量子錯誤修正上取得了重大突破。利用 Quantinuum 的離子陷阱硬體和微軟的新量子虛擬化系統，團隊成功進行了超過 14,000 次實驗，而沒有出現任何錯誤。這項新系統也讓團隊能夠檢查邏輯量子位元，並在遇到錯誤時進行修正，而不會破壞邏輯量子。這意味著將量子計算的現代化推向了傳統上被稱為噪音中等規模量子(NISQ)計算機的時代之外。
解剖量子計算的關鍵技術
量子錯誤修正一直是業界的難題。低噪音和高質量的物理量子位元當然是最好的，但如果沒有複雜的錯誤修正，這些系統將在不久之後就會解糾結。微軟的 Azure Quantum 總經理 Dennis Tom 和高階量子開發副總裁 Krysta Svore 在今天的公告中寫道:「僅僅增加高錯誤率的物理量子位元並不是什麼好辦法，因為這樣做將會導致大量的量子計算機並不比以前更強大。相反，當操作質量足夠高的物理量子位元與專門的協調和診斷系統結合使用、以啟用虛擬量子位元時，這樣做才能使物理量子位元的數量增加，從而為能夠執行更長、更複雜的計算的強大、容錯的量子計算機能力。」
從理論到實踐
在過去的幾年中，邏輯量子位元逐步超越了物理量子位元。微軟和 Quantinuum 主張，他們的新硬體/軟體系統展示了物理和邏輯錯誤率之間的最大差距，將利用物理量子位元的方式提高到了 800 倍。
研究人員指出，要超越 NISQ，必須有邏輯和物理量子位元錯誤率之間的巨大差距以及校正單個電路錯誤的能力和生成至少兩個邏輯量子位元之間的交織。如果這些結果能夠持續下去，那麼團隊已經實現了所有三者。這意味著我們的確已經進入了一個穩定的時代-具有彈性的量子計算時代。
未來展望
這項成就的最重要結果可能是團隊實現了「主動綜合抽取」的能力，也就是診斷一個錯誤並修正它，同時不破壞邏輯量子位元。接下來將由量子計算社群來複製這些結果和實現類似的錯誤修正系統。而這很可能只是時間問題。“今天的結果標誌著一個歷史性的成就，也很好地反映出這一合作如何繼續推動量子生態系的邊界，”Quantinuum 的創始人兼首席產品經理 Ilyas Khan 表示。"藉由微軟最先進的錯誤修正與世上最強大的量子計算機和完全整合的方法，我們對於量子應用的下一步演進感到非常興奮，並迫不及待地期待著我們的客戶和合作夥伴將如何受益於我們的解決方案，特別是當我們邁向大規模的量子處理器時。"
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