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科研太阳成团体网址-职员于悉尼年夜学量子节制试验室研究保罗陷阱量子盘算装备。
图片来历：Australia悉尼年夜学
科技日报讯 （记者张佳欣）Australia悉尼年夜学纳米研究所团队接纳量子盘算纠错编码——戈特斯曼-基塔耶夫-普雷斯基尔码（GKP），初次展示了GKP量子比特的通用逻辑门集，年夜幅削减了运算所需的物理量子比特数目，为量子硬件高效处置处罚信息奠基了基础。相干结果发表在新一期《天然 物理学》杂志。
要制作可用的年夜规模量子盘算机，必须降服量子比特于运算中自觉孕育发生的过错。科学家通常经由历程“逻辑量子比特”来按捺过错，但这需要更多的物理量子比特作为价钱。随着规模扩展，硬件需求呈指数级增加，成为一个工程难题。
GKP码能将连续、平滑的量子振荡“翻译”为洁净的离散状况，使过错更容易辨认及批改，从而以更紧凑的方式编码逻辑量子比特。多年来，GKP码一直停留于理论层面，因过在繁杂而难以操控。新研究初次把这一理论酿成实际。
于3组试验中，团队使用保罗陷阱及室温激光阵列来软禁并操控单个镱离子（即带电原子），并用其天然振荡来存储GKP码，初次实现了逻辑量子比特之间的纠缠逻辑门。
逻辑门是一种信息开关，使患上不管是经典盘算机另有是量子盘算机，都能被编程履行逻辑运算。量子逻辑门使用量子比特之间的纠缠来运行，是量子盘算机具备巨年夜潜力的根底。这次结果患上益在新开发的量子节制软件，软件基在物理模子设计逻辑门，尽可能削减对于GKP码的扰动，从而于处置处罚信息时连结其邃密结构。
GKP纠错码持久以来被认为能减缓量子盘算机资源开消紧张状态。研究结果证实了这一假想于物理上可行。该结果也象征着，未来量子盘算机于硬件规模及运行效率之间有望找到新的均衡点，加速其从试验室走向实用化。
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