新華社舊金山2月27日電(記者 吳曉凌)美國亞馬遜網絡服務公司(AWS)27日宣布推出一款新型量子計算芯片Ocelot,可以將量子糾錯成本降低90%。

該公司表示,Ocelot由加州理工學院AWS量子計算中心團隊開發,采用了新的架構設計,內置糾錯功能。研究人員首次將“貓量子比特”技術和其他量子糾錯組件結合到一塊芯片上,在構建容錯量子計算機方面取得突破。

“貓量子比特”以薛定諤的貓思想實驗命名。AWS量子硬件總監奧斯卡·佩恩特認為,目前最大挑戰不僅是構建更多的量子比特,還在于使之可靠工作。制造實用的量子計算機需要將量子糾錯放在首位。因此,研究團隊將量子糾錯作為首要要求,從頭開始設計Ocelot。

量子計算機面臨的一大挑戰在于其對環境的微小變化或“噪聲”極度敏感。振動、溫度變化、手機的電磁干擾,甚至是來自外太空的宇宙射線等,都可能使量子比特脫離量子態,導致量子計算出現誤差。為解決這一問題,量子計算機依賴量子糾錯技術——通過將量子信息以“邏輯量子比特”形式編碼至多個物理量子比特中,將量子信息與環境干擾隔離開來。

佩恩特說:“因為糾錯所需的資源大幅減少,未來根據Ocelot架構構建的量子芯片的成本可能只有現有方案的五分之一,將最多提前五年制造出實用量子計算機。”研究團隊估計,利用Ocelot開發成熟量子計算機所需的資源僅為標準量子糾錯方法的十分之一。

相關成果已發表在英國《自然》雜志上。佩恩特說,作為一個有希望的開端,Ocelot目前只是一個原型,未來將繼續進行研究改進。