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我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)量子糾錯(cuò)新突破
在中國(guó)科學(xué)院院士俞大鵬帶領(lǐng)下，南方科技大學(xué)深圳量子科學(xué)與工程研究院超導(dǎo)量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室助理研究員徐源課題組聯(lián)合福州大學(xué)教授鄭仕標(biāo),、清華大學(xué)副教授孫麓巖等組成的研究團(tuán)隊(duì),，通過實(shí)時(shí)重復(fù)的量子糾錯(cuò)過程，延長(zhǎng)了量子信息的存儲(chǔ)時(shí)間,，相關(guān)結(jié)果超過編碼邏輯量子比特的物理系統(tǒng)中不糾錯(cuò)情況下的最好值,。這是我國(guó)科學(xué)家在量子糾錯(cuò)領(lǐng)域的最新研究成果，相關(guān)學(xué)術(shù)文章于北京時(shí)間23日在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》網(wǎng)站上刊登,。
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2023-3-25 21:03 上傳
量子糾錯(cuò)操作的實(shí)驗(yàn)表征結(jié)果（研究團(tuán)隊(duì)供圖）
雖然近年基于超導(dǎo)量子線路系統(tǒng)的量子信息處理領(lǐng)域研究發(fā)展迅猛,，但由于量子計(jì)算機(jī)體系的錯(cuò)誤率遠(yuǎn)高于經(jīng)典數(shù)字計(jì)算機(jī)，想要構(gòu)建具有實(shí)用價(jià)值的通用量子計(jì)算機(jī),，量子糾錯(cuò)依然不可或缺,，因其可有效保護(hù)量子信息免受環(huán)境噪聲干擾。
在傳統(tǒng)的量子糾錯(cuò)方案編碼中,，一個(gè)邏輯量子比特需要多個(gè)冗余的物理比特,，不但需要巨大的硬件資源成本，發(fā)生錯(cuò)誤的通道數(shù)也隨比特?cái)?shù)增加而顯著增多,，可能呈現(xiàn)“越糾越錯(cuò)”的局面,，導(dǎo)致量子糾錯(cuò)后的效果遠(yuǎn)未達(dá)到不糾錯(cuò)情況下的最好值，無(wú)法產(chǎn)生正的量子糾錯(cuò)增益,。這成為當(dāng)前量子糾錯(cuò)技術(shù)無(wú)法實(shí)用化,、可擴(kuò)展發(fā)展的核心瓶頸。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)高相干性能的量子系統(tǒng),，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了錯(cuò)誤率低的錯(cuò)誤探測(cè)方法,，以及改進(jìn)和優(yōu)化量子糾錯(cuò)技術(shù)等實(shí)驗(yàn)手段，最終在玻色模式中實(shí)現(xiàn)了基于離散變量的二項(xiàng)式編碼的邏輯量子比特,，并通過實(shí)時(shí)重復(fù)的量子糾錯(cuò)過程,，延長(zhǎng)了量子信息的存儲(chǔ)時(shí)間，相關(guān)結(jié)果超過編碼邏輯量子比特的物理系統(tǒng)中不糾錯(cuò)情況下的最好值,，超越了盈虧平衡點(diǎn),，帶來正的量子糾錯(cuò)增益，向?qū)嵱没蓴U(kuò)展通用量子計(jì)算邁出了關(guān)鍵一步,。
來源：新華社,。
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