一种消除量子计算机错误的新方法

在量子器件中，错误的出现往往是难以察觉的，但研究人员已经证明，在仔细控制下，一些错误可能会导致原子发光。研究人员利用这种能力，使用原子阵列和激光束来执行量子模拟，如图所示。实验表明，他们可以丢弃发光的错误原子，使量子模拟更有效地运行。

量子计算机基于控制亚原子领域的物理定律，比如纠缠，一种粒子保持连接并相互模仿而不直接接触的现象。在这项新研究中，研究人员专注于一种使用中性原子阵列或不带电原子的量子计算平台。

具体来说，他们操纵了单个碱土中性原子，这些原子被限制在由激光制成的“镊子”中。原子被激发到高能状态，即“里德伯”状态，在这种状态下，邻近的原子开始相互作用。

“我们量子系统中的原子相互交谈并产生纠缠，”该研究的另一位联合主要作者Pascal Scholl解释说，他曾是美国加州理工学院的光学博士后以及其他的学者，即便是现在在法国布鲁塞尔的一家名为PASQAL的超级计算机的量子计算公司工作。

在中性原子系统中实现擦除检测的理论最早是由普林斯顿大学电子和计算机工程教授杰夫·汤普森和他的同事们提出的。该团队最近也在《自然》杂志上报道了他们的技术。

加州理工学院的研究小组表示，通过消除和定位里德伯原子系统中的错误，他们可以提高纠缠的总体速率或保真度。在这项新研究中，研究小组报告说，1000对原子中只有1对没有纠缠在一起。这比之前取得的成绩提高了10倍，是此类系统中迄今为止观察到的最高纠缠率。研究人员表示，这项新发现有助于理解为什么原子可以如此紧密地结合在一起，以及它们是如何相互作用的。

（编辑：银川站长网）

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