这是埃里克·哈德森,加州大学洛杉矶分校的物理学和天文学教授。信贷:斯图亚特·沃伯特
加州大学洛杉矶分校(UCLA)的一组研究人员创造了一项新的记录,他们在准备和测量量子计算机内部的量子比特时没有错误。他们开发的技术使建造量子计算机变得更加容易,这些计算机在重要任务(包括新材料和制药的设计)上的表现优于经典计算机。这项研究发表在《自然》杂志发表的同行评议的在线开放获取期刊《npj量子信息》上,其中包括关于量子信息和量子计算的杰出研究。
目前,最强大的量子计算机是“噪声中等规模量子”(NISQ)设备,对错误非常敏感。加州大学洛杉矶分校(UCLA)物理学和天文学教授、资深作者埃里克·哈德森(Eric Hudson)说,准备和测量量子位的误差尤其严重:对于100个量子位,1%的测量误差意味着NISQ设备在63%的情况下会产生一个错误的答案。
加州大学洛杉矶分校物理与天文学助理教授韦斯利·坎贝尔。信贷:加州大学洛杉矶分校
为了解决这一重大挑战,Hudson和加州大学洛杉矶分校的同事最近开发了一种新的量子比特,它位于激光冷却的放射性钡离子中。这一“金发离子”具有实现超低错误率量子器件的近乎理想的性质,使得UCLA的研究小组实现了约0.03%的制备和测量错误率,比迄今为止任何其他量子技术都要低,同样是UCLA物理和天文学教授的合著者Wesley Campbell说。
哈德森说,加州大学洛杉矶分校这一令人兴奋的新量子比特的发展应该会影响量子信息科学的几乎每个领域。这种放射性离子在量子网络、传感、计时、模拟和计算等方面被认为是一种很有前途的系统,研究人员的论文为大规模NISQ器件铺平了道路。