由带电原子制成的量子计算机在执行任何操作时都可以捕捉自身的错误，这是朝着更可靠、更实用的量子计算机迈出的有意义的一步。
常规计算机通常会标记并纠正自己的错误，因此要真正超越它们，量子计算机也必须这样做。然而，量子效应可以使错误通过构成这些设备的量子比特或量子比特快速级联。
奥地利因斯布鲁克大学的卢卡斯·波斯勒（LukasPostler）和他的同事们现在已经构建了一台量子计算机，可以运行任何计算而不会出错。
量子计算机的任何操作都可以分解为更简单的计算，称为量子门。这些可以应用于量子比特，方法是用激光撞击它，改变它的量子态。研究人员创建了一组门，这些门是更复杂计算所必需的构建块，即使是最复杂的门也能保持无错误。
他们利用电场将14个钙离子捕获到位，形成两个所谓的逻辑量子位，每个量子位由7个纠缠的离子组成。另外两个量子位充当“标志”，让计算机知道何时需要更正某些错误的计算。
“有了这组通用的门，你可以近似地计算出你可能想用量子计算机进行的每一个计算。”。研究人员证明，他们系统中的每个逻辑门都可以工作，从而减少了错误。
虽然这种设置可能对某些类型的量子计算机有用，但它可能不适用于更复杂的系统。在量子计算机中编程纠错的难度因设备而异。对于使用超导量子比特的量子计算机，如谷歌的Sycamore，从一开始就进行纠错的话，则需要比16个量子比特大得多的设备。
2021马里兰联合量子研究所研究员在利用13个被捕获的离子构建了一个逻辑量子比特，由于纠错，意外地准确存储了数据，从而开启这项技术方案大门。
期刊参考号：Nature，DOI:10.1038/s41586-022-04721-1
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