迄今为止误码率最低的量子位

根据物理学家组织网络最近的一份报告，美国科学家表示，他们在为无错量子计算机准备和测量量子位方面创下了新记录：错误率仅为0.03%，是迄今最低的，预计将推动量子计算机的研发。

最新研究的资深作者、洛杉矶加州大学的物理学和天文学教授埃里克哈德森说，目前最强大的量子计算机是一种“嘈杂的中等规模量子”(NISQ)设备。这里的“中型”意味着现在可用的量子计算机的大小——可能大到足以执行一些高度专业化的任务(例如新药物和材料的设计)，这超出了今天的超级计算机的能力。“嘈杂”强调我们对量子位的控制并不完美，这将导致小错误随着时间的推移而累积。如果计算时间太长，我们将得不到正确的答案。

哈德森进一步解释说，NISQ设备对误差非常敏感，特别是在量子位的准备和测量中：如果NISQ设备有100个量子位，1%的测量误差意味着该设备有63%的机会提供错误的答案。

为了解决这个问题，哈德森和他的同事最近开发了一种新的量子位，它位于一个被激光冷却的放射性钡离子中。这种离子具有近乎理想的特性，使得他们团队在制备和测量量子位时的错误率只有0.03%，低于迄今为止的任何其他量子技术，并且可以用来实现超低错误率的量子器件。

哈德森说，量子比特领域的这项新研究应该会影响量子信息科学的几乎每个领域。这种放射性离子可广泛应用于量子网络、传感、计时、模拟和计算等领域。此外，新的研究为大规模NISQ设备的开发铺平了道路。