全球第一台邏輯量子位元電腦  最快今年底推出

編譯／李寓心

美國一家量子運算初創公司QuEra近期表示，全球首台具有「邏輯量子位元」的商用量子電腦，可能在今年年底前運行。該機器擁有256個物理量子位和10個邏輯量子位元，透過量子糾纏將多個物理量子位元連結在一起，可大幅度降低量子位元的錯誤率，分散運算過程中可能發生的故障點。

根據報導，2023年12月QuEra公司和其他機構研究人員，曾共同展示一台運行良好的量子電腦，其中包含48個邏輯量子位元，也是人類迄今為止測試過，最大數量的邏輯量子位元。身為研究者之一的QuEra和哈佛大學物理學家Harry Zhou表示，這是第一台具有量子糾錯（quantum error correction）功能的機器，可為軟體工程師提供一個平台，作為測試未來量子電腦的程式碼。

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為什麼量子運算需要糾錯？

傳統電腦以0或1位元來儲存資訊，而量子電腦使用的量子位元（qubits），則是根據量子力學定律，處於0和1之間的疊加狀態，並透過量子糾纏（quantum entanglement）連接在一起，同時存在於多個狀態，比傳統電腦能更快執行大量運算。然而，量子位元很容易被干擾，導致出錯率極高，大約每1,000個量子位元就有1個會出錯，而傳統電腦比例則為10億分之一。

邏輯量子位元為解決之道

量子位元的高故障率限制潛在的發展可能，因此，「糾錯」可抵消量子位元易出錯的問題，而構建「邏輯量子位元」（Logical qubits）就是其中一種方法。目前QuEra 計畫在未來幾年內，推出多台量子電腦，從2025年30個邏輯量子位元、3,000 個物理量子位元機器開始，並在2026年推出一台龐大的邏輯量子位元的機器，擁有超過10,000個物理量子位元和100個邏輯量子位元。對此，Harry Zhou表示，若擁有100個邏輯量子位元的機器，不僅可執行正確的運算，能力更是超過當今的超級電腦。

資料來源：Live Science

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