科技INF 25-07-03 14:44
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【牛津大学实现百万分之一量子比特飞跃 或将重新定义量子计算】
牛津大学的物理学家们创造了一项新的世界纪录,记录了量子比特(qubit)控制的精度。他们实现了量子逻辑运算史上最低的错误率:仅为0.000015%。这意味着670万次运算中只出现一次错误!这比十年前同一团队创下的纪录高出近十倍。

换个角度来看,今年你被闪电击中的概率(120 万分之一)比牛津大学的量子门出错的概率还要大。

该研究结果最近发表在《物理评论快报》上,是朝着拥有强大而实用的量子计算机迈出的重大一步。

“据我们所知,这是迄今为止世界上记录到的最精确的量子比特运算,”该论文的合著者、牛津大学物理系教授戴维·卢卡斯(David Lucas)说道。“这是朝着构建能够解决实际问题的实用量子计算机迈出的重要一步。”

要在量子计算机上执行有用的计算,需要在许多量子比特上运行数百万次运算。这意味着如果错误率过高,最终的计算结果将毫无意义。虽然可以使用纠错来修复错误,但这需要更多的量子比特。通过降低错误率,新方法可以减少所需的量子比特数量,从而降低量子计算机本身的成本和体积。

联合主要作者莫莉·史密斯(牛津大学物理系研究生)表示:“通过大幅降低出错几率,这项研究显著减少了纠错所需的基础设施,为未来量子计算机更小、更快、更高效开辟了道路。对量子比特的精确控制也将对时钟和量子传感器等其他量子技术有所裨益。”

这种前所未有的精度是利用捕获的钙离子作为量子比特(qubit)实现的。由于其寿命长、稳定性高,钙离子成为存储量子信息的自然之选。与使用激光的传统方法不同,牛津团队利用电子(微波)信号控制钙离子的量子态。

发布于 山东