邏輯量子比特糾纏數量創新紀錄

科技日報北京11月20日電 （記者劉霞）據美國量子技術市場情報平台《量子內幕》網站19日報道，微軟公司和原子計算公司宣佈，他們使用激光固定超冷中性鐿原子，讓24個邏輯量子比特實現了糾纏。這是迄今糾纏邏輯量子比特數量最多的一次，有助造出能糾正自身錯誤的容錯量子計算機。

量子比特極其敏感，容易受到環境噪聲影響，導致出錯。解決此問題的一個方案是量子糾錯，把多個物理量子比特編碼成一個邏輯量子比特來降低出錯率。

此次這兩家公司優化了激光和電磁場控制原子的方式，並將信息編碼到鐿原子的量子態中，讓這些原子“變身”為量子比特。微軟提供了一個“量子比特虛擬化”系統，該系統可以精確地以最佳方式，將物理量子比特分組為邏輯量子比特；而原子計算公司則提供了硬件。

團隊表示，這是迄今邏輯量子比特糾纏數量最多的一次，為使用邏輯量子比特運行糾錯算法打開了大門。為了創造這種糾纏態，他們已經成功採用了一些糾錯技術。初步測試結果顯示，使用這些邏輯量子比特進行簡單計算的錯誤率，比使用傳統量子比特低約4倍。此外，該系統還能夠檢測到構成物理量子比特的中性原子何時消失，並反覆糾正。

兩家公司計劃明年向商業客户提供基於該技術的量子計算機。這些計算機將擁有超過1000個物理量子比特。與此同時，他們也正致力於讓50個邏輯量子比特發生糾纏，並希望最終實現100個邏輯量子比特的糾纏。他們估計，這足以讓量子計算機在材料科學或化學方面實現真正實用的突破。

團隊表示，關於設計量子計算機的最佳方法，科技界目前尚未達成共識，但最新成果表明，超冷中性原子或是一個極富前景的選項。