作为未来量子计算领域的一项突破，研究人员首次在实际量子处理器上以容错方式实现了基本算术运算。换句话说，他们找到了一种方法，使我们更接近更可靠、更强大、更不容易出错或不准确的量子计算机。
量子计算机利用量子物理学的奇异特性，快速解决被认为是经典计算机不可能解决的问题。通过将信息编码在量子比特或“量子位”中，它们可以并行执行计算，而不是像普通比特那样按顺序执行。
然而，量子位极其脆弱，容易出错。这阻碍了实用量子计算机的发展。容错是实现量子计算机全部潜力的圣杯。它允许量子计算机通过检测和校正错误来可靠地工作，即使量子位受到各种因素（称为“噪声”）的影响。
量子计算机的最新发现可能会更强大
粒子在量子领域的行为与我们在宏观经典世界中观察到的不同。在量子领域，我们无法准确预测亚原子粒子的位置。相反，我们确定它们位置的概率，即使是观察这些粒子的简单行为也可以改变它们的状态。这种固有的不确定性和对观测的敏感性使噪声成为量子计算中的一个重大挑战。
现在，Quantinuum、QuTech研究所和斯图加特大学的科学家们在容错量子计算的道路上实现了一个关键的里程碑。使用Quantinum的H1量子处理器，他们实现了量子纠错，以执行容错的一位加法——一种基本的算术运算。
研究人员利用了Quantinuum的离子阱技术，量子位悬浮在电磁场中，使其稳定持久。正如该项目的研究论文中所解释的，他们使用一种名为[[8,3,2]]色码的量子纠错码，将单个逻辑量子位编码为8个物理量子位。这提供了检测和纠正错误的冗余。
把它想象成让八个工人做同样的任务：如果他们中的一些人犯了错误，由于其他人做得对，总体结果仍然是正确的。如果只有一个工人在做这项任务时犯了错误，那么你就倒霉了。
值得注意的是，容错电路的错误率仅为0.11%，比无保护电路0.95%的错误率低约9倍。这是容错量子逻辑操作首次达到如此低的错误率。
这些进步的影响是深远的。容错量子计算方法可以为分子模拟、人工智能、优化和网络安全等领域的实际解决方案铺平道路。
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此外，在二碲化铀（UTe2）中发现了一种不寻常的超导状态，这显示出了使量子计算机变得更加强大的潜力。据_Decrypt_报道，这种材料可以使量子位在计算过程中无限期地保持其状态，预示着更稳定、更实用的量子计算机的出现。
Quantinuum的H1量子计算机可供客户商业使用，并在生物学研究、人工智能、模拟和网络安全等专业研究领域具有潜在应用。