微软实现量子计算最新突破：错误率降低800倍，14000次实验无错误！

近日，微软官方宣布，其与量子计算公司Quantinuum在实验中成功完成了多达14000次无错误的量子计算操作，这一成就不仅刷新了量子计算错误率的纪录，而且将错误率降低了800倍，为量子计算的未来发展开辟了新的可能性。

量子计算的核心优势在于量子比特（qubit），它能够同时处于0和1的状态，实现指数级的并行计算能力。然而，量子系统的高敏感性使得量子比特状态容易受到环境扰动的影响，导致计算误差。因此提升量子比特的稳定性和降低误差率，是实现可靠量子计算的关键。

此次微软和Quantinuum的合作，通过结合微软的量子比特虚拟化系统和Quantinuum的离子阱硬件技术，实现了创纪录的低错误率逻辑量子比特操作。

据介绍， Quantinuum 的 H 系列离子阱量子位和独特的量子电荷耦合器件架构具有 99.8% 的出色双量子位门保真度。通过将微软的量子位虚拟化系统应用于他们的量子位，到目前为止，已经能够运行 14,000 个独立实例，没有出现任何错误。微软先进的系统内置了错误诊断和纠正功能，使其能够轻松确定需要修复哪些错误以及如何修复它们。

借助微软的量子位虚拟化系统，能够仅利用 Quantinuum 机器上可用 32 个物理量子位中的 30 个物理量子位创建四个高度可靠的逻辑量子位。当纠缠时，这些逻辑量子位的电路错误率为 10 -5或 0.00001，这意味着它们在每 100,000 次运行中只会遇到一次错误。根据纠缠物理量子位测量，这比 8×10 -3或 0.008的电路错误率降低了800 倍。这一结果是通过将先进的运行时错误诊断与计算运行拒绝和错误纠正相结合来实现的。

这一成果标志着量子计算从嘈杂中间规模量子（NISQ）时代向更具稳定性和可扩展性的2级弹性量子运算时代的迈进。

特别需要指出的是，双方在实验中成功完成了多达14000次的量子计算操作而未出现任何错误，这一成就是物理错误率与逻辑错误率间差距的显著展现。

此外，微软和Quantinuum的合作还包括在Azure Quantum平台上的共同研发，该平台将全球领先的NISQ硬件引入云端，使量子技术更加易于获取。

编辑：芯智讯-林子