陈根：量子纠错实现新突破

IBM公司在量子纠错领域实现新突破，大幅减少了防止量子计算机出错所需的量子比特数，为量子计算商业化落地带来新希望。具体内容如下：量子计算机面临的核心问题与纠错需求当今量子计算机面临的最大问题是噪声，其错误率约为千分之一，而经典计算机错误率约为十亿分之一。为降低量子计算机上的错误率，科学家需要许多额外的量子比特（可能是数百万甚至更多）来检查错误并确保最终答案准确。例如，目前最具前景的量子纠错码——表面码，虽能将每个量子比特与其他4个量子比特连接，可轻松排列在芯片表面简单网格中，但实现有效纠错仍需大量量子比特，使用表面码实现一定程度的纠错需要4000个量子位。IBM公司的新量子纠错方法IBM研究团队提出了一种可纠正错误的程序，在保持低错误率的同时，减少了所需的量子比特数量，从而降低成本。其协议基于一种设置，计算机中的每个量子比特通过量子纠缠与其他6个量子比特连接，7个连接的量子比特中的每一个都可以监视其他量子比特。不过，这种新设置需要两个并行网格达到所需的连接水平，还需要新型芯片和远程连接器来连接这些芯片上的量子比特。新方法成效显著，可将量子计算机中存储信息所需的量子比特数量减至1/10，使用288个量子比特就能实现一定程度的纠错。新突破对量子计算技术发展的意义加速技术突破困境：AI技术的突破正加速量子计算技术的发展，无论是从研发的技术驱动借助AI驱动，还是数据大爆炸需求催生更急迫的算力技术革命，更高效的量子纠错和量子比特数的提升都在加速突破技术困境。IBM公司的此次新突破在量子纠错方面取得进展，有助于推动量子计算技术更快发展。推动商业化落地应用：高效量子纠错技术是量子计算商业落地的核心。量子计算基于量子纠缠实现，在量子纠缠的通讯传输过程中，实现与保障纠缠的准确性、有效控制纠缠过程中的错误率，是实现商业化或规模化应用的核心。IBM公司的新方法减少了所需量子比特数量，降低了成本，为量子计算商业化落地应用带来了新的可能。如果不能有效解决量子纠缠过程中的纠错问题，量子计算就无法实现落地应用，而此次突破为解决这一问题提供了新的思路和方向。