Google量子电脑新里程碑 纠错技术大突破

Google积极发展比传统电脑更强大的量子电脑技术，近日达成新里程碑，首次透过实验证明，可增加量子位元（qubits）来降低错误率。这项新进展今日获得知名科学期刊《自然》（Nature）发表。

量子（quantum）是不可再分割的最小单位。量子运算是以量子力学特性为基础所建立的技术，因此量子电脑在解决传统电脑难以处理或不可能解决的难题方面相当有潜力，像是找出可用来制造新药物的分子、使用更少的能源来生产肥料、以更环保的方式来设计电池或核融合反应技术。

Google与Alphabet行政总裁皮查伊今日在官方网志上说，在量子运算中，量子位元是量子资讯的基本单位，可以呈现超越传统电脑0和1编码且更丰富的状态。

Google的突破在于大幅改变操作量子电脑的方式，不再逐一处理量子处理器上的物理量子位元，而是将一组量子位元视为一个「逻辑量子位元」。

Google量子电脑组件。路透社

他说，量子电脑是透过具精密计算能力的量子演算法，来操作量子位元，困难点在于量子位元非常敏感，即使是轻微干扰也会导致运算错误，而且随着量子电脑持续发展，这种问题变得愈来愈难处理，可能产生重大影响，因此需要量子纠错（quantum error correction）。

皮查伊强调，量子纠错被认为是打造错误率够低、能实际用于运算的大规模量子电脑的唯一方式。相较于在单一量子位元上运算，Google的做法是在逻辑量子位元上进行，透过将量子处理器上的大量物理量子位元编为一个逻辑量子位元，希望能够降低错误率，以实现有用的量子演算法。

为了发挥量子技术的最大潜力，皮查伊指出，Google必须达成更多技术里程碑，像是在数千个逻辑量子位元维持低错误率。前方还有很长的一段路要走，技术上的几个部分将需要调整改进，像是低温控制、电子控制，以及量子位元的设计和材料选择等。随着这些发展，大规模量子电脑的愿景将更加清晰。