欧洲科学家首次在离子阱量子计算机上实现双码纠错

据报道，奥地利因斯布鲁克大学与德国亚琛工业大学的研究团队在量子计算容错技术方面取得了重大突破。

研究团队开发了一种全新的量子纠错方法，通过动态切换纠错码，使量子计算机可以更有效地进行无错误计算，首次在离子阱量子计算机上成功实现了一组通用量子门。

这一创新意味着量子计算机可以更好地抑制错误，实现高效的计算。相关研究成果已发表在《自然・物理》杂志上，详细信息请参见DOI:10.1038 / s41567-024-02727-2。

与传统计算机不同，量子计算机无法简单地复制未知的量子态，因此需要创新的方法进行纠错。借鉴经典计算机科学思想，量子物理学家将量子信息分散在多个纠缠的量子比特中，并采用冗余存储的方式，通过“纠错码”定义信息分配。

在最新的研究中，研究团队成功展示了如何在量子计算机上编写算法，有效纠正错误，实现容错量子比特的通用操作。

2022年，因斯布鲁克大学实验物理系的Thomas Monz、亚琛工业大学量子信息系以及利希研究中心Peter Grünberg研究所的Markus Müller等人领导的研究团队，在容错量子比特上取得了重要进展。

然而，不同的量子纠错码存在不同的挑战。目前还没有一种简单又可靠的纠错码能够实现所有逻辑量子比特门操作。

为了应对这一挑战，Markus Müller的研究团队提出了一种新方法，使量子计算机可以在不同的纠错码之间实现容错切换。

Friederike Butt博士解释说：“通过这种方式，量子计算机可以轻松切换纠错码，使得实现所有门操作更加便捷。”

她还开发了实验所基于的量子电路，并与Thomas Monz的研究小组合作完成了实验。

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