河北
科学家们终于弄清楚了为什么超导量子计算机老出问题，就算装了防御机制也不管用。别看硬件这么先进，超导量子计算机还是很容易因为太空或环境里的电离辐射而出错。辐射粒子会干扰芯片衬底（就是做处理器的硅基底），结果弄出一些捣乱粒子（准粒子），这些粒子会破坏量子比特（量子计算机的基本单元）。
有漏洞的防御
为了防这个，科学家们搞出了一种叫“能隙工程”的技术。简单说，就是在量子比特的超导材料里造一道能量屏障，让那些捣乱粒子更难碰到设备的关键部位。
不过，这也不是万无一失。即使有了这种防御，辐射还是可能引发突如其来的大范围错误，一下子影响好多量子比特（也就是错误突发）。但原因一直没搞明白。
为了搞清楚这个谜团到底是怎么回事，弗拉迪斯拉夫·库里洛维奇（Vladislav Kurilovich）及其在加州谷歌量子人工智能（Google Quantum AI）的同事们开发了一套监测方案，用来盯住量子比特的状态。他们这项研究的详细内容已经写成论文，发表在《物理评论X》（Physical Review X）上。
他们使用了一个72量子比特处理器（Willow处理器），每隔几微秒对量子比特进行快速、重复的测量。他们想趁错误爆发的时候逮个正着。
一种新型错误
团队发现，即使准粒子无法穿过能量壁垒，它们照样会以另一种方式惹麻烦。具体来说，它们能把量子比特的频率顶上3兆赫那么多。这一下就连锁反应了，量子比特对不上拍子，跟控制它们的微波脉冲频率合不拢了。这样一来，它们就会攒出一堆相位误差，说白了就是量子态偏了位。
研究作者在论文中写道：“我们发现了一种由电离辐射影响引起的新型相关错误，即相关相位错误。”这解释了为何此前检测该错误的尝试会碰壁。“相关相位错误爆发为参考文献[20]中观察到的重复码逻辑错误率下限的来源提供了一种合理解释。”
这里，该团队指的是此前的一项谷歌实验，在该实验中他们试图纠正这一错误，却遇到了逻辑错误率下限，即无论你如何努力修复，计算机都无法再变得更好的临界点。
除了发现问题，谷歌的研究人员还想出了一种应对策略。他们使用回波脉冲——这是一种额外的控制操作，可以抵消掉不必要的相位偏移，让系统对错误不那么敏感。
更多信息： 弗拉迪斯拉夫·D·库里洛维奇等人，间隙工程超导量子比特阵列中的相关相位误差突发，物理评论X (2026)。 DOI: 10.1103/1bl4-b2f7
© 2026 Science X Network
这篇文章最早发在Phys.org上。
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