原型量子處理器達成 99.9%量子比特保真度偉業

一家總部位於芬蘭，從事超導量子計算機開發、建造及銷售的公司已取得重大里程碑式的成就

在表徵量子計算機質量的兩個關鍵指標上展示出了改進成果

IQM 量子計算機在雙量子比特操作方面實現了創紀錄的低錯誤率

它展示了兩個量子比特之間保真度爲(99.91 +- 0.02)%的 CZ 門，這一結果通過交錯隨機基準測試得以驗證

實現高的二量子比特門保真度是量子處理器最基本且最難達成的特性

這對於在量子比特之間產生糾纏態以及執行算法而言也極爲重要

這一成就標誌着在邁向“容錯”量子計算的道路上邁出了重要一步，因爲它在原型量子計算機中實現了創紀錄的低錯誤率。預計這也將推動更穩定的量子計算機的發展。

IQM 表示，在 IQM 自家制造設施所製造的硅芯片上的平面 transmon 量子位上，展示了 0.964 +- 0.092 毫秒的量子位弛豫時間 T1 和 1.155 +- 0.188 毫秒的退相干時間 T2 回波。

據該公司稱，以弛豫時間 T1 和去相位時間 T2 回波爲特徵的相干時長是評估單個量子比特性能的關鍵指標之一，因爲它們表明量子信息在物理量子比特中能夠存儲的時長。

“這些重要成果表明，IQM 的製造技術已經成熟，並且已準備好爲 IQM 下一代高性能量子處理器提供支持，”IQM 在新聞稿中表示。

“這些結果是在 IQM 最近發佈的基準公告之後得出的”

“並顯示出在容錯量子計算以及具有更高量子比特數的處理器所必需的門保真度方面存在進一步大幅提升的潛力”

高保真的雙量子比特門對於生成糾纏態起着關鍵作用——當量子比特以這樣一種方式相互連接：一個的狀態會直接影響另一個的狀態，不論它們之間的距離有多遠。據《生活科學》報道，量子糾纏是量子力學的基石，愛因斯坦稱之爲“遠距離的幽靈般的作用”。

‍“這一成就進一步鞏固了我們在行業內的技術領導地位。我們的量子處理器質量堪稱世界級，這些結果表明我們有很大的機會實現超越。”

‍Hassel 宣稱，IQM 正依照其技術路線圖推進，並且正在積極探尋在機器學習、網絡安全、路線優化、傳感器模擬、化學以及藥物研究等方面的潛在應用實例。

據該公司稱，在雙量子比特門保真度和相干時間這兩個特性方面所取得的改進，使量子計算機能夠針對更復雜的用例得以開發。據該公司稱，這些結果重要的原因在於，此前只有極少數組織達到了與之相媲美的性能數據。