博洛尼亚大学 该研究小组开发并实现了一种新的协议，该协议允许在量子位丢失导致错误的情况下保护和校正脆弱的量子信息
信用:哈拉尔德·里奇/ IQOQI 甚至量子计算机也会出错
他们的计算能力非同寻常，远远超过了传统计算机
这是因为量子计算机中的电路是基于量子位的，这些量子位不仅可以表示0或1，还可以通过使用量子力学的原理来表示两种状态的叠加
尽管量子位潜力巨大，但由于与外部环境的相互作用，它们非常脆弱，容易出错
为了解决这个关键问题，一个国际研究小组开发并实现了一种新的协议，该协议保护脆弱的量子信息，并纠正由于量子位丢失而导致的错误
这个研究小组在《自然》杂志上发表了他们的研究结果
该研究的作者之一、博洛尼亚大学的研究员大卫·沃多拉解释说:“开发一个功能齐全的量子处理器对全世界的科学家来说仍然是一个巨大的挑战。”
“这项研究让我们第一次实现了一个协议，可以检测并同时纠正由于量子位丢失而导致的错误
这种能力对于大规模量子计算机的未来发展至关重要
" 我们知道量子处理器对计算错误有一定的容忍度
但是我们对如何防止和纠正由于量子位完全或部分丢失而导致的错误知之甚少
当量子计算机精心制作数据时，一些量子位可能会从量子寄存器中完全丢失，或者它们会转换到不想要的电子状态
这两个过程的结果都是一种损失，可能会使量子处理器变得无用
因此，设计基于理论和实验的技术来分析和减轻这些错误的后果是极其重要的
“为了解决这个问题，我们的研究小组做的第一件事是开发一种有效的理论方法来解决这个问题，”沃多拉说
“我们成功地证明了存储在含有一些量子位的寄存器中的信息可以得到保护，并在其中一个量子位丢失的情况下被完全检索出来
" 然后，研究小组在真实的量子处理器中实现了这个协议
然而，这并不容易
事实上，为了评估一个量子位是否丢失，直接测量会破坏量子寄存器中包含的所有信息
研究小组想出了一个解决方案，使用一个额外的量子位作为探针，可以在不改变计算过程的情况下评估其他量子位的存在与否
这个想法奏效了，让研究人员能够成功地实时测试他们的协议
“我们对因斯布鲁克大学的俘获离子量子处理器的测试结果感到满意，”沃多拉证实
“相同的协议可以在不同的量子计算机架构中实现，这些架构目前正由其他研究中心或私人机构开发
"
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