深圳这家量子科研机构 比谷歌更早突破量子纠错盈亏点

来源: 证券时报

当地时间12月9日，谷歌宣布其最新量子芯片Willow在基准测试中表现惊人，Willow在不到5分钟的时间内完成了一个标准的基准计算，而当今最快的超级计算机需要耗时10的25次方年，这个数字远远超过了宇宙年龄。

谷歌官方博客刊文，Willow取得了两项重大成就：首先，使用更多量子比特进行扩展，可大幅度减少错误，解决了量子纠错领域近30年来一直试图攻克的关键难题。另外，在标准基准计算测试中，Willow展示了非常高的性能。

中国科学院院士俞大鹏接受证券时报·e公司记者采访时表示，谷歌量子计算机确实实现了很大成就，量子计算机错误率太高，比经典计算机高13个量级，量子计算机如果不纠错没有实用价值。但通常量子纠错会引入新的错误，造成越纠越错的尴尬局面。打破盈亏平衡点就是量子纠错有好处，有增益和效益，也就是越纠越对。

这被业内称为量子纠错盈亏点。“我们抢在他们前面实现了量子纠错里程碑进展。”俞大鹏表示。

量子计算知名学者陆朝阳认为，谷歌将两个工作包装在一起对外宣示，在量子纠错方面，俞大鹏领导的深圳量子科学与工程研究院实现了率先突破。

俞大鹏是深圳量子科学与工程研究院的创立者，去年3月，一篇题为《用离散变量编码的逻辑量子比特突破盈亏平衡点》的论文发表在《自然》杂志上，宣称充分展示了量子纠错优势。

今年2月29日，国家自然科学基金委员会发布了2023年度“中国科学十大进展”，该成果入选，被称为“容错量子计算的一个重大里程碑”。

“量子计算有很多挑战，从指令发出到执行，都有一定的概率会出错，需要及时发现并纠正错误。”俞大鹏表示。为了保证运算结果的可靠性，必须要通过量子纠错技术实时地检测量子比特在哪个时刻发生了何种错误，并及时进行修复。

该团队在国际上首次利用离散变量编码的逻辑量子比特，延长量子信息的存储时间超过了不纠错物理系统的上限，突破了盈亏平衡点。

近期，在俞大鹏院士的带领下，深圳量子研究院超导量子计算实验室钟有鹏课题组，在基于表面码的量子纠错领域取得重要实验进展。研究团队成功利用多比特量子芯片上的可调耦合器，实现了对量子比特及其耦合器上泄露的同时抑制，展示了该方案与量子纠错的兼容性及其抑制纠错线路中的关联错误方面的性能。相关成果2024年10月24日在国际学术期刊Physical Review Letters上在线发表。

2019年，谷歌率先宣布实现“量子霸权”（量子优越性），将量子计算推入公众视野，激起量子计算领域的千层浪。随着“九章”“祖冲之号”等量子计算机的问世，近几年我国量子计算领域也得到了飞速的发展。