科技日報北京5月25日電 （實習記者張佳欣）據25日發表在《自然》雜誌上的論文，由奧地利因斯布魯克大學實驗物理係的托馬斯·蒙茲、德國亞琛工業大學的馬庫斯·mulehedeguoyulixiyanjiuzhongxinlingdaodetuanduizhanshilerongcuoliangzijisuandejibengoujianmokuai
，shoucichenggongdishixianleduilianggeluojiliangziweideyizujisuancaozuo
，keyiyonglaishixianrenhekenengdecaozuo，yiweizhewuchacuoliangzijisuanjihuojiangchengweixianshi。

量liang子zi計ji算suan機ji本ben質zhi上shang更geng容rong易yi受shou到dao來lai自zi環huan境jing的de幹gan擾rao，因yin此ci可ke能neng總zong是shi需xu要yao糾jiu錯cuo機ji製zhi
，否fou則ze錯cuo誤wu將jiang在zai係xi統tong中zhong不bu受shou控kong製zhi地di傳chuan播bo，信xin息xi將jiang丟diu失shi。量liang子zi不bu可ke克ke隆long定ding理li表biao明ming，對dui任ren意yi一yi個ge未wei知zhi的de量liang子zi態tai進jin行xing完wan全quan相xiang同tong的de複fu製zhi的de過guo程cheng是shi不bu可ke實shi現xian的de，因yin此ci可ke以yi通tong過guo將jiang邏luo輯ji量liang子zi信xin息xi分fen配pei到dao多duo個ge物wu理li係xi統tong的de糾jiu纏chan態tai來lai實shi現xian冗rong餘yu
，例li如ru多duo個ge單dan獨du的de原yuan子zi。

因斯布魯克實驗物理學家盧卡斯·波斯勒解釋說：“對於現實世界的量子計算機，我們需要一套通用的門，用它我們可以對所有算法進行編程。”

研究團隊在具有16個被捕獲原子的離子阱量子計算機上實現了這個通用門集。量子信息存儲在兩個邏輯量子位中，每個量子位分布在七個原子上。

現在，研究人員首次可以在這些容錯量子位上實現兩個計算門，這對於通用門集是必要的：對兩個量子位進行作用的門（一個控—非門）和一個邏輯T門
，這在容錯量子位上特別難實現。

物理學家們通過在邏輯量子位中準備一個特殊的狀態
，並通過糾纏門操作將其傳送到另一個量子位來演示了T門。

在zai編bian碼ma的de邏luo輯ji量liang子zi位wei中zhong，存cun儲chu的de量liang子zi信xin息xi受shou到dao保bao護hu

，不bu會hui出chu錯cuo。但dan是shi如ru果guo沒mei有you計ji算suan操cao作zuo，這zhe是shi沒mei有you用yong處chu的de，而er且qie這zhe些xie操cao作zuo本ben身shen很hen容rong易yi出chu錯cuo。於yu是shi，研yan究jiu人ren員yuan對dui邏luo輯ji量liang子zi位wei進jin行xing了le操cao作zuo，這zhe樣yang就jiu可ke以yi檢jian測ce和he糾jiu正zheng由you底di層ceng物wu理li操cao作zuo造zao成cheng的de錯cuo誤wu。因yin此ci
，他ta們men在zai編bian碼ma的de邏luo輯ji量liang子zi位wei上shang實shi現xian了le第di一yi個ge通tong用yong門men集ji合he的de容rong錯cuo實shi現xian。

容rong錯cuo的de實shi現xian比bi非fei容rong錯cuo需xu要yao更geng多duo的de操cao作zuo。這zhe將jiang在zai單dan個ge原yuan子zi的de尺chi度du上shang引yin入ru更geng多duo的de誤wu差cha。工gong作zuo量liang和he複fu雜za性xing增zeng加jia了le
，但dan產chan生sheng的de質zhi量liang更geng好hao。研yan究jiu人ren員yuan還hai使shi用yong經jing典dian計ji算suan機ji上shang的de數shu值zhi模mo擬ni來lai檢jian查zha和he確que認ren他ta們men的de實shi驗yan結jie果guo。

研究人員已經展示了在量子計算機上進行容錯計算的所有基礎。現在的任務是在更大的
、更有用的量子計算機上實施這些方法。在離子阱量子計算機上演示的這種方法也可以用於其他量子計算機的體係結構。