科技日?qǐng)?bào)北京4月30日電 （記者房琳琳）如果一個(gè)量子計(jì)算機(jī)能夠組建成50個(gè)量子比特，當(dāng)今世界前500名的超級(jí)計(jì)算機(jī)全部加起來(lái)，功能都無(wú)法勝過(guò)它。IBM公司科學(xué)家發(fā)表在29日出版的《自然通信》雜志上的兩個(gè)突破性研究成果，第一次證明了能同時(shí)檢測(cè)并測(cè)量?jī)煞N類型量子錯(cuò)誤，同時(shí)驗(yàn)證了一種新的正方形量子比特環(huán)設(shè)計(jì)是唯一能在更大維度上被擴(kuò)展的物理結(jié)構(gòu)。

　　科學(xué)家試圖掌控量子計(jì)算機(jī)所面臨的巨大挑戰(zhàn)之一，就是控制或者移除量子退相干——由于熱、電磁輻射或材料缺陷引起的計(jì)算誤差。廣泛存在于量子機(jī)器中的兩種類型量子錯(cuò)誤——位翻轉(zhuǎn)和相位翻轉(zhuǎn)一定會(huì)發(fā)生在任何真實(shí)量子計(jì)算機(jī)上。但直到這篇論文發(fā)表前，科學(xué)界也只有單獨(dú)解決一種類型量子錯(cuò)誤的可能性。但是，解決兩種類型的量子錯(cuò)誤，恰恰是邁向量子糾錯(cuò)的關(guān)鍵一步，也是建立實(shí)用、可靠的大型量子計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵需求。

　　IBM公司創(chuàng)新的復(fù)雜量子比特電路是由4個(gè)超導(dǎo)量子比特組成的、大約四分之一英寸的正方形芯片?！霸诖酥埃@一領(lǐng)域的工作使用線性排列，只能看著翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤提供出信息不完整狀態(tài)的量子系統(tǒng)，而這種系統(tǒng)不足以構(gòu)成實(shí)用的計(jì)算機(jī)?！盜BM公司量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)主管杰伊·甘拜塔說(shuō)，“我們的4比特正方形芯片，能帶領(lǐng)我們同時(shí)檢測(cè)兩種類型量子錯(cuò)誤，并可被擴(kuò)展到更大的量子系統(tǒng)?！?/p>

　　IBM公司高級(jí)副總裁兼研究部主任阿爾文德·克里西納說(shuō)：“雖然目前已經(jīng)對(duì)量子計(jì)算機(jī)的加密系統(tǒng)進(jìn)行了廣泛研究，但我們認(rèn)為比較有實(shí)用價(jià)值的是量子系統(tǒng)，它能解決今天不能解決的物理和化學(xué)難題，可能在材料科學(xué)、藥物設(shè)計(jì)等方面具有不可估量的潛力，能開(kāi)發(fā)出一系列新的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，它能讓科學(xué)家擺脫昂貴的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，加快設(shè)計(jì)出新的材料和藥物成分，加速相關(guān)藥物化合物的創(chuàng)新速度等?！?/p>

　　此外，量子計(jì)算機(jī)還可以快速處理更大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以大規(guī)模處理多樣化、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，這將改變?nèi)藗冞M(jìn)行決策的方式，并有助于研究人員跨行業(yè)做出全新研究成果。