吳明宜Google公布成功實驗量子電腦糾錯技術 有望開發出實用量子電腦
Google公佈一項技術突破，可打造具糾錯(error-correction)能力的量子電腦，有助加速實際應用。
量子電腦很容易發生錯誤，使其計算變得不穩定，量子錯誤(quantum errors)也是開發實用量子電腦的主要障礙之一。在一篇《自然》期刊的論文中，Google 量子AI部門研究人員宣稱已找到方法大幅降低量子電腦的錯誤，而隨著系統愈來愈大，使其達到「損益平衡點」，研究人員相信這將能實現量子電腦的商業價值。
量子電腦的原理是以演算法讓量子位元聯合作用，但量子位元十分敏感，因此熱、振動甚至光線都可能造成量子位元不穩定而發生錯誤。而隨著量子電腦愈來愈強大，問題也日益嚴重，也會影響量子演算法的效果。因此量子糾錯技術成為發展量子運算的當務之急。
Google研究人員發現可以利用「邏輯量子位元」擴大表面碼(surface code)，藉此減少量子錯誤。「邏輯量子位元」是由一組實體量子位元組成。Google 量子AI部門工程師在打造72量子位元電腦計畫中，以2個表面碼進行測試。一個由49量子位元組成的邏輯量子位元發展而成，另一個則來自17量子位元的邏輯量子位元。實驗顯示，由前者發展出的表面碼比較小一組發展出的效果更好。
Google執行長Sundar Pichai說，這項發現是量子電腦發展的重要里程碑，他們的新方法將量子位元編碼成一組（即邏輯量子位元），而非以個別實體量子位元來運作，有助於大幅減低錯誤率，提升量子演算法的效果。他說這是人類首次成功實驗擴大邏輯量位位元，也是目前知道唯一能製造錯誤率夠低，能產生有用計算的大型量子電腦的方法。
Google研究人員也公佈打造具糾錯能力的量子電腦開發藍圖。Google目前已有1邏輯量子位元系統的原型，預計最早2025年推出可持續存在的1邏輯量子位元系統。
Pichai說，這項技術突破讓Google得以實現量子電腦的潛力，用於辨識新分子，發展新藥物、開發更省能源的肥料、發現永續能源，以及加速其他科學研究進展。
但Pichai也說，這還有長路要走，因為要真正釋放量子電腦威力，還需要更多突破性技術以使邏輯量子位元加大到數千，包括低溫控制晶片到量子位元的設計和材料等。