据英国《新科学家》周刊网站11月19日报道，可用的量子计算机又向我们走近了一步。美国微软公司和原子计算公司宣布，它们创下了纠缠态逻辑量子比特数量的新纪录，这对于开发能够自我纠错的量子计算机至关重要。
微软的克丽斯塔·斯沃雷表示：“我们正在共同设计并打造世界上最强大的量子计算机。”过去十年，量子计算机的规模已经迅速扩大，能够对其进行编程的专家也越来越多，它们正逐渐成为从事基础研究的可行工具。然而，尽管取得这些进展，量子计算机仍未兑现其解决甚至能难倒全球最先进的超级计算机的难题的承诺。
学术界和蓬勃发展的量子计算行业的领军人物已经认定，量子计算机容易出错是关键问题。如今，大量研究的重点已转向打造能够在计算过程中发现并纠正错误的量子计算机。一种很有前景的方法是，将量子计算机的基本组成部分（即量子比特）连接成所谓的逻辑量子比特组，因为在利用它们计算时，纠错会更容易些。
2023年，哈佛大学的一个研究团队与初创公司量子时代计算公司联手，创下量子计算机逻辑量子比特数量的纪录。这些逻辑量子比特由极低温的铷原子（具有电中性）生成。如今，原子计算公司和微软利用一台由超低温镱原子构建的量子计算机，构建出24个逻辑量子比特，并通过量子纠缠方式将它们连接起来。
这两家公司优化了激光和电磁场控制原子并将信息编码写进原子量子态、从而使其转变为量子比特的方式。微软提供了一个“量子比特虚拟化”系统。该系统能精准确定将物理量子比特组合成逻辑量子比特的最佳方式，原子计算公司则提供了硬件。
斯沃雷说：“据我所知，这是最大规模的纠缠态逻辑量子比特。”她表示，这为利用逻辑量子比特运行算法（包括纠错算法）开启了大门。事实上，为了创造这种纠缠态，该团队已经成功运用一些纠错技术。在初步测试中，利用这些逻辑量子比特进行简单计算时的出错率，比该团队使用常规量子比特时低得多。
威斯康星大学麦迪逊分校的马克·塞夫曼说：“这一系列令人印象深刻的成果利用中性原子编码的逻辑量子比特，推动量子计算技术达到了最前沿水平。”
目前，对于怎样设计出最佳的量子计算机，人们尚无共识。但上述成果表明，超低温电中性原子颇具前景。国际商业机器公司和谷歌等公司使用由微超导电路生成的量子比特，其他公司则依靠带电原子或光粒子——它们都在竞相寻找实现纠错的最佳方法。
加州理工学院的曼努埃尔·恩德雷斯表示，此类量子计算技术在短短几年内就取得如此迅猛进展，“意味着近期有望实现利用数千乃至数万个物理量子比特进行纠错”。若能实现这一点，量子计算机将能够处理全新类型的问题，并开启探寻量子优势的新纪元。
来源：参考消息
