Google量子電腦新里程碑 糾錯技術大突破

Google積極發展比傳統電腦更強大的量子電腦技術，近日達成新里程碑，首次透過實驗證明，可增加量子位元（qubits）來降低錯誤率。這項新進展今日獲得知名科學期刊《自然》（Nature）發表。

量子（quantum）是不可再分割的最小單位。量子運算是以量子力學特性為基礎所建立的技術，因此量子電腦在解決傳統電腦難以處理或不可能解決的難題方面相當有潛力，像是找出可用來製造新藥物的分子、使用更少的能源來生產肥料、以更環保的方式來設計電池或核融合反應技術。

Google與Alphabet行政總裁皮查伊今日在官方網誌上說，在量子運算中，量子位元是量子資訊的基本單位，可以呈現超越傳統電腦0和1編碼且更豐富的狀態。

Google的突破在於大幅改變操作量子電腦的方式，不再逐一處理量子處理器上的物理量子位元，而是將一組量子位元視為一個「邏輯量子位元」。

Google量子電腦組件。路透社

他說，量子電腦是透過具精密計算能力的量子演算法，來操作量子位元，困難點在於量子位元非常敏感，即使是輕微干擾也會導致運算錯誤，而且隨着量子電腦持續發展，這種問題變得愈來愈難處理，可能產生重大影響，因此需要量子糾錯（quantum error correction）。

皮查伊強調，量子糾錯被認為是打造錯誤率夠低、能實際用於運算的大規模量子電腦的唯一方式。相較於在單一量子位元上運算，Google的做法是在邏輯量子位元上進行，透過將量子處理器上的大量物理量子位元編為一個邏輯量子位元，希望能夠降低錯誤率，以實現有用的量子演算法。

為了發揮量子技術的最大潛力，皮查伊指出，Google必須達成更多技術里程碑，像是在數千個邏輯量子位元維持低錯誤率。前方還有很長的一段路要走，技術上的幾個部分將需要調整改進，像是低溫控制、電子控制，以及量子位元的設計和材料選擇等。隨着這些發展，大規模量子電腦的願景將更加清晰。