逻辑量子比特

通过纠错码将物理量子比特捆绑在一起,以执行可靠、无误差的量子计算。

逻辑量子比特是经过纠错的稳定量子比特,用于在量子计算系统中执行可靠的计算。在量子物理中,单个物理量子比特对环境干扰高度敏感,例如温度波动或电磁干扰,这些干扰会导致它们失去量子态——这一现象被称为退相干。为了克服这种脆弱性,开发者使用量子纠错码将多个物理量子比特捆绑在一起,使其作为一个单一且容错的逻辑量子比特运行。 对于评估纯量子计算公司的公开市场投资者而言,逻辑量子比特的数量远比物理量子比特的原始数量更为关键。虽然硬件开发商可能夸耀拥有数千个物理量子比特,但如果这些量子比特无法被组织成稳定的逻辑量子比特,那么它们对于商业级算法而言实际上毫无用处。实现容错所需的物理量子比特与逻辑量子比特之比,是衡量公司架构效率的关键指标。 在分析行业公告时,投资者应关注从“含噪声中等规模量子”(NISQ)时代向容错时代的转变。较高的逻辑量子比特数量且较低的错误率表明系统更接近商业可行性,而较高的物理量子比特数量且没有逻辑纠错则表明该技术仍处于早期实验阶段。

一位量子计算开发者构建了一个拥有8,000个物理量子比特的系统。由于其纠错架构需要80:1的物理量子比特与逻辑量子比特之比来抵消环境噪声,该系统可产生100个稳定的逻辑量子比特(8,000 / 80 = 100),能够运行复杂且无差错的算法。