给规模增大的量子系统带来更低错误率，这项由英国《自然》杂志报道的工作代表了谷歌在量子纠错领域的一次重要突破。哈姆特·耐文带领的研究小组，利用他们制造的两代悬铃木处理器进行了关键实验。这些处理器由两块粘合在一起的芯片构成。为了检验不同表面码的效果，他们在72个物理量子位组成的系统里，同时运行了两种编码方式：一种是基于49个量子位的distance-5逻辑码，另一种是基于17个量子位的distance-3逻辑码。在实测数据中，较大的distance-5码表现出色，其逻辑错误率仅有每周期2.914%，相比之下，较小的distance-3码达到了3.028%。这说明通过扩大系统规模，错误率不仅没有上升反而下降了。 这种“规模越大，错误越少”的现象对于实现可扩展的量子计算至关重要。因为物理系统难免存在噪声干扰，就像经典计算机一样。要让量子计算机发挥出真正的潜力，必须把错误率压低到一个可以运行算法的水平。常用的纠错方法是用一组物理量子位形成逻辑量子位，也就是所谓的表面码逻辑量子位。这种编码能检测并纠正错误且不丢失信息。不过，扩展这种系统需要操作更多量子位，这也可能引入更多逻辑错误。为了让逻辑性能随着编码规模增加而改善，总体的纠错能力必须超过新增的逻辑错误。 此次实验展示了逻辑性能确实会随着系统扩大而提升。目前的工作虽然还没达到有效计算所需的超低错误率标准，但已经为未来的量子算法开发奠定了基础。下一步的目标是把错误率再降低一个量级。谷歌“量子人工智能”团队指出，这不仅是技术上的挑战，也是探索未来计算能力的必经之路。