以最大限度地减少量子比特误差

量子计算机由于温度、压力、磁场变化等环境的轻微干扰，破坏了——量子比特脆弱的计算基础，似乎先天存在很多错误。美国芝加哥大学工程学院的研究人员开发出一种新方法，可以持续测量和实时调整量子系统周围的噪音，最大限度地减少误差。

随着量子计生器规模的扩大，噪声和错误带来的挑战也越来越大。首先，量子比特很容易随环境而变化。第二，如果科学家们试图测量量子比特，这种状态就会崩溃，数据就会丢失。因此，纠正两者系统的错误是非常困难的。

在最新一期《科学》中描述的方法依赖于“旁观者量子比特”：量子比特是一种不存储数据的计算机集合，目的是测量和消除外部杂音。

研究人员将新系统比喻为减少噪音的耳机，这可以持续监测周围的噪音，同时发送反频率，消除噪音，这种方法可以大幅提高量子比特的质量。

在中性原子量子处理器中，研究者使用激光束，即光镊子，使原子悬浮在适当的位置。在这些浮游原子的大型排列中，每个原子都成为一个量子比特，可以在重叠状态下存储和处理信息。

研究小组使用铷原子作为量子比特，铯原子作为旁观者，继续读取铷原子的实时数据，然后通过微波震动调整铯原子。结果表明，铯原子能够准确地捕捉到噪音，系统能够实时消除铷原子中的噪音。

研究人员认为，未来由“观察者量子比特”组成的系统在任何结构的量子计算机背景下都能持续工作，最大限度地减少数据存储和计算时的错误。