澳大利亚,新南威尔士州
亚马逊量量子运算服务中心AWS首款量子芯片使用“猫量子比特”来随着系统中加入更多的量子比特而大幅度减少误差。科学家表示，这将带来可扩展且高效的量子计算机，为量子计算机的实用化又迈出新的一步。
亚马逊网络服务（AWS）推出了一款原型量子计算芯片，这是世界上第一个配备抗错误“猫量子比特”的芯片，这是由著名的薛定谔的猫思想实验启发的量子计算信息的基本单位。
这个量子处理器（QPU）名为“Ocelot”，包括五个数据量子比特或猫量子比特来存储信息；五个由超导钽制成的缓冲电路来稳定猫量子比特；以及四个额外的量子比特来检测数据处理过程中发生的错误。
这些内部组件被分隔在两个集成的硅微芯片上，每个芯片的尺寸约为0.16平方英寸（1平方厘米），使得设备小到可以放在手指尖上。
新的架构旨在显着降低减少量子计算机中自然发生的错误所需的成本和能源。科学家一直在为此找解决方案而努力。
值得注意的是，研究人员表示，随着更多量子比特被添加到未来版本的芯片中，新技术可以成指数级减少错误。他们在2月26日发表在《自然》杂志上的新研究中概述了他们的发现。
降低量子噪声
由于量子比特本质上是“噪声”的——这意味着它们对振动、热、电磁干扰和来自空间的辐射的干扰非常敏感。因而，它们比经典比特更容易失效。经典比特的错误率为1000万分之一，而量子比特的错误率约为1000分之一。这种更高的出错率经常导致任何量子叠加计算中途崩溃和量子计算正在执行时的失败。
两种类型的误差是位翻转误差，即测量0的概率变成测量1的概率；以及相翻转误会，即量子比特在其垂直轴上旋转180度。位翻转错误同时影响比特和量子比，而相翻转错误仅影响量子比。与经典计算中的纠错相比，量子系统中纠正这两种类型的错误需要大量的资源。
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