继谷歌、微软之后，亚马逊克日也宣布了自家的第一代量子盘算芯片 Ocelot，初次实现了可扩大的玻色子纠错架构，与现在的量子纠错方法比拟本钱能够下降超越90%。亚马逊表现，Ocelot 实现了以下严重技巧提高：初次实现了可扩大的玻色子纠错架构，超出了传统的量子比特方式，下降了纠错开支；初次实现噪声偏置门——这是解锁构建可扩大、贸易上可行的量子盘算机所必须的硬件高效纠错范例的要害；超导量子比特的进步机能，位翻转时光濒临一秒，而相位翻转时光为 20 微秒。继谷歌、微软之后，亚马逊克日也宣布了自家的第一代量子盘算芯片 Ocelot，初次实现了可扩大的玻色子
△构成 Ocelot 逻辑量子比特存储芯片的一对硅微芯片亚马逊表现，“咱们信任，将 Ocelot 扩大为可能发生变更性社会影响的成熟量子盘算机，所需的资本仅为罕见方式的非常之一，有助于更濒临适用量子盘算的时期。”量子纠错：牢靠量子盘算的要害量子盘算机无望以比传统盘算机更快的速率（乃至指数级）履行某些盘算。这象征着量子盘算机能够处理一些传统盘算永久无奈处理的成绩。量子盘算的现实利用将须要庞杂的量子算法跟数十亿个量子门——这是量子盘算机的基础操纵。但现在的量子盘算机对情况噪声极端敏感，这象征着当今最好的量子硬件也只能无过错地运转大概一千个门。我怎样补充这一差距？量子纠错实践于 20 世纪 90 年月初次提出，它供给了一种处理计划。经由过程在多个物理量子位之间共享每个逻辑量子位中的信息，能够维护量子盘算机中的信息免受外部噪声的影响。不只如斯，还能够以相似于数字存储跟通讯中应用的经典纠错方式的方法检测跟改正过错。近来的试验曾经表现出有盼望的停顿，但当今基于超导或原子量子比特的最佳逻辑量子比特的过错率依然比已知存在适用性跟量子上风的量子算法所需的过错率超过十亿倍。量子比特开支的挑衅固然量子纠错供给了一种道路来补充当今过错率与现实量子盘算所需过错率之间的宏大差距，但它在资本开支方面也支付了繁重的价值。下降逻辑量子比特过错率须要扩展每个逻辑量子比特的物理量子比特数目的冗余度。传统的量子纠错方式，比方应用名义纠错码的方式，现在须要每个逻辑量子比特无数千个（假如咱们十分十分尽力的话，未来可能要无数百个）物理量子比特才干到达所需的过错率。这象征着一台商用量子盘算机将须要数百万个物理量子比特——比以后硬件的量子比特数目超过很多个数目级。形成这种高开支的一个基本起因是量子体系会碰到两品种型的过错：位翻转过错（也存在于经典位中）跟相位翻转过错（量子位独占）。经典位只要要改正位翻转，而量子位则须要额定的冗余层来处置这两品种型的过错。固然很奥妙，但这种增添的庞杂性招致量子体系须要大批的资本开支。比拟之下，一个好的经典纠错码能够实现咱们冀望的量子盘算过错率，而开支不到 30%，大概是传统名义代码方式开支的万分之一（假设比特过错率为 0.5%，与以后硬件中的量子比特过错率类似）。Cat量子比特：一种更无效的纠错方式天然界中的量子体系可能比量子比特更庞杂，量子比特仅由两个量子态构成（平日标志为0跟1，相似于经典数字比特）。以简略的谐振子为例，它以明白的频率振荡。谐振子有种种百般的外形跟巨细，从用于在播放音乐时坚持时光的机器节奏器到用于雷达跟通讯体系的微波电磁振荡器。经典上，振荡器的状况能够用其振荡的振幅跟相位来表现。从量子力学的角度来看，情形相似，只管振幅跟相位永久不会同时完善界说，而且与增加到体系中的每个能量量子相干的振幅都存在潜伏的颗粒度。这些能量量子就是所谓的玻色子粒子，此中最有名的是光子，与电磁场有关。咱们向体系中注入的能量越多，咱们发生的玻色子（光子）就越多，咱们能够拜访的振荡器状况（振幅）就越多。玻色子量子偏差校订依附于玻色子 而不是简略的双态量子比特体系，它应用这些额定的振荡器状况更无效地维护量子信息免受情况噪声的影响，并停止更高效的偏差校订。一种玻色子量子纠错应用Cat量子比特，以埃尔温·薛定谔有名思维试验中的逝世/活薛定谔猫定名。Cat量子比特应用存在明白振幅跟相位的类经典状况的量子叠加来编码量子比特的信息。就在彼得·肖尔 1995 年宣布对于量子纠错的首创性论文多少年后，研讨职员开端静静开辟一种基于Cat量子比特的纠错替换方式。Cat量子比特的重要上风在于其固有的防位翻转过错维护。增添振荡器中的光子数目能够使位翻转过错的产生率呈指数级降落。这象征着咱们无需增添量子比特数，只要增添振荡器的能量，就能够使纠错效力年夜年夜进步。从前十年，很多首创性的试验都展现了Cat量子比特的潜力。但是，这些试验年夜多会合于单Cat量子比特演示，而Cat量子比特是否集成到可扩大架构中还是一个悬而未决的成绩。Ocelot：展现玻色子量子纠错的可扩大性明天，咱们在《天然》杂志上宣布了对 Ocelot 的丈量成果及其量子纠错机能。Ocelot 代表着迈向适用量子盘算机的主要一步，它应用Cat量子比特的芯片级集成来构成可扩大、硬件高效的量子纠错架构。在这种方式中，位翻转过错在物理量子位层面上被成倍地克制；应用反复码（最简略的经典纠错码）来改正相位翻转过错；而且每个Cat量子比特跟帮助传输量子比特（超导量子电路中应用的惯例量子比特）之间的高度噪声偏置受控非（C-NOT）门可能实现相位翻转过错检测，同时保存Cat的位翻转维护。
