近日，科学家们开发出一种纠正常见量子计算错误的新方法，这可能为更可靠的系统铺平道路。量子计算机是一种功能强大的实验性机器，它们利用量子力学原理解决复杂问题，速度远超当今最快的超级计算机。但它们尚未臻于完美。
这些系统中的基本信息单元（量子比特）极其脆弱。不同于传统计算机比特仅有两种状态（0或1），量子比特可同时处于多种状态叠加态，但这种特性使其容易发生泄漏等错误。所谓泄漏，是指量子比特突然跃迁至更高能级，脱离工作状态，从而无法参与计算。同时还会干扰周围的其他量子比特。
处理量子计算机错误最常见的方式是采用量子纠错（QEC）技术。然而某些纠错操作及硬件本身也会引入泄漏问题。另一种方法是改变量子比特的频率，但这需要额外的硬件支持，且难以实现规模化。
中国科学技术大学的潘建伟团队开发出了一种新方法：通过微波脉冲将泄漏的量子比特轻推回正确能级。
该团队在定制的祖冲之3.2处理器上测试了该方法，该处理器包含97个量子比特阵列，包括数据量子比特（存储计算所需的量子信息）和辅助量子比特（用于检测和纠错的辅助单元）。
研究人员通过将量子比特推入更高能级来故意诱导泄漏。随后他们发射微波脉冲消除数据量子比特的错误，使其在不干扰计算的情况下恢复到计算状态。
同时，他们用另一束微波脉冲重置辅助量子比特以彻底清除错误。总体而言，该方法清除泄漏错误的效率比未抑制泄漏时高出70倍以上。
该方法已在阵列的小型和大型区域进行测试。结果表明，系统规模越大，量子计算机的可靠性越高。换言之，增加量子比特数量反而能降低错误率——这被视为量子计算领域的圣杯之一。此前实验中，增加量子比特通常会加剧问题。
研究人员在论文中写道：“我们的成果证明了全微波控制架构在规模化抑制关键错误方面的可行性，为更先进的量子错误纠正方案铺平了道路。”
