原型量子处理器拥有创纪录的 99.9% 量子位保真度

该公司表示，IQM 的量子处理器在最近的测试中实现了 99.9% 的保真度，打破了 2 月份创下的 99.8% 的记录。这就是它的实际含义。

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芬兰科学家表示，在原型量子处理器实现创纪录的低错误率后，他们在“容错”量子计算方面取得了进展，这可能为更实用、更稳定的量子计算机铺平道路。

IQM 量子计算机的研究人员在一份声明中表示，他们的技术在两个关键领域取得了突破：量子位（量子信息的最基本单位）之间运算的准确性以及量子位随时间的稳定性。

这些因素决定了设备中量子操作的精度和耐久性。量子位之间的高精度或保真度允许更精确的计算和更少的错误。同时，量子位之间的稳定性或“一致性”确保量子信息保持足够长的时间来执行计算。

IQM 代表表示，科学家们在两个量子位门操作中实现了 99.9% 的保真度，并在“量子位弛豫时间”（即量子位失去量子态所需的时间）方面创下了新记录。

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IQM 代表表示，这些成就使容错量子计算（量子计算中的错误自动纠正）更接近现实。这在测试量子门时尤其明显。

量子门是量子电路的构建块，类似于经典计算机中的逻辑门。逻辑门是数字开关，充当计算机中的决策者，使用二进制数据（1 和 0）执行基本操作。

双量子位门的高保真度是生成纠缠态的关键——当量子位以一种量子位的状态直接影响另一个量子位的状态的方式互连时，无论它们之间的距离如何。量子纠缠是量子力学的基石，也是爱因斯坦所说的“幽灵般的超距作用”。

在测试中，相干时间通过弛豫时间 (T1) 和移相时间 (T2) 来测量。这些分别指的是一个量子位在返回正常状态之前可以保留其量子状态的时间，以及一个量子位可以与其他量子位保持同步的时间。

IQM 记录的 T1 为 0.964 毫秒，可能存在 0.092 毫秒的变化，T2 为 1.155 毫秒，可能存在 0.188 毫秒的变化。这意味着量子位将其信息和量子态保持了近 1 毫秒。

虽然这听起来不是很多，但在量子运算领域中却是相当大的，典型的相干时间通常是微秒级。例如，IBM 的127 量子位 Eagle 处理器可以管理超过 400 微秒的相干时间。

IQM 代表在声明中表示：“这些结果的意义在于，之前只有极少数组织取得了可比的绩效数据。”

如果这项技术被集成到未来的量子处理器中，它可以用于比 IQM 的 20 量子位量子计算机（当今最强大的机器）更复杂的用例。研究人员计划探索机器学习、网络安全、路线优化、量子传感器模拟和医疗保健等领域的潜在应用。