将量子比特的寿命增倍，研究人员证明了量子物理学的关键理论

发布时间：2023-03-29 09:20:35 所属栏目：外闻来源：

导读：耶鲁大学的研究人员首次使用一种称为量子纠错的过程，大大延长了量子比特的寿命 - 这是一个长期追求的目标，也是目前量子物理学中最为复杂的难题之一。

在耶鲁大学的迈克尔·德沃雷特（Michael Devoret）的

耶鲁大学的研究人员首次使用一种称为量子纠错的过程，大大延长了量子比特的寿命 - 这是一个长期追求的目标，也是目前量子物理学中最为复杂的难题之一。

在耶鲁大学的迈克尔·德沃雷特（Michael Devoret）的带领下，该实验在其理论基础上提出几十年后证明，量子纠错在实践中是有效的。量子纠错是一种过程，旨在使量子信息保持完整一段时间，比将相同的信息完全存储在单独的硬件组件中而不必须进行任何数据的校正的时间更令人望而生畏的长。

经典计算中的信息以对应于0 或 1位的形式出现。在量子计算中，信息存储在具有量子特性的特殊设备中，这些设备称为量子比特或“量子比特”。在Frederick W. Beinecke应用物理学教授Devoret的实验室中，这些量子位是用超导电路构建的，温度比外太空低。每个量子比特可以表示一个0或 1，或者令人困惑的是，同时表示0和 1。这种“量子并行性”是量子计算机能够进行计算的特性之一，这些计算可能比经典超级计算机上快几个数量级，并改变多个行业。

然而，这个更大的系统使周围环境的影响更具侵入性，编码的量子比特更加脆弱。由于这种效应，以及执行纠错所需的附加组件的复杂性，这个过程在实践中从未能够明确延长量子比特的寿命。事实上，研究人员说，仅仅用一个未校正的量子比特来收支平衡是罕见的事件。与理论承诺相反，在大多数实验中，纠错是提高量子信息的误差识别能力的关键。

“我们第一次表明，使系统更加冗余并积极检测和纠正量子错误提供了量子信息弹性的收益，”Devoret说。“我们的实验表明，量子纠错是一种真正实用的工具。这不仅仅是一个原理验证演示。

“没有单一的突破能够实现这一结果，”Sivak说，他是Devoret实验室的前博士生，现在是谷歌的研究科学家。“这实际上是过去几年开发的一大堆不同技术的组合，我们在这次实验中结合了这些技术。

量子计算的实际成功将取决于能够使用量子纠错创建极高质量的量子比特。“我们的实验验证了量子计算的基石假设，这让我对这个领域的未来感到非常兴奋，”Sivak说。

（编辑：汽车网）

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