据美国趣味科学网站6月10日报道，国际商业机器公司(IBM)的科学家表示，他们已攻克量子计算的最大瓶颈，并计划到2029年推出世界首台大型容错量子计算机。

其最新研究展示了新的纠错技术。科学家们说，这种技术将催生一个比当今任何量子计算机都强大2万倍的量子计算系统。

在6月2日和6月3日上传到预印本文献库服务器的两项新研究中，研究人员揭示了新的错误缓解技术和纠错技术。这些技术可以充分处理错误，使得硬件扩展效率达到之前的9倍。

这个名为“Starling”的新系统将使用200个逻辑量子比特——约由1万个物理量子比特组成。随后，IBM将在2033年推出一台名为“Blue Jay”的机器，它将使用2000个逻辑量子比特。

上述尚未经过同行评议的新研究，描述了IBM的量子低密度奇偶校验(LDPC)码，这是一种全新的容错范例。研究人员说，它将允许量子计算机硬件超越之前的限制。

IBM负责量子运营的副总裁杰伊·甘贝塔告诉趣味科学网站，扩展容错量子计算的“科学问题已经解决”。甘贝塔补充说，这意味着扩大量子计算机的规模目前仅是工程学挑战，而不再是科学难题。

虽然量子计算机已经存在，但只能在特定难题上超越经典计算机系统(即使用二进制的计算机系统)，且难题的设计仅仅是为了测试其潜力。

量子霸权或量子优势的最大障碍之一是扩大量子处理单元(QPU)的规模。

随着科学家在处理器中添加更多的量子比特，量子处理单元的计算错误也会相应增加。由于量子比特固有的“噪声”，其犯错率会大于经典比特。因此，该领域的研究主要集中在量子纠错(QEC)上。

Starling系统预计将能够使用200个逻辑量子比特进行1亿次量子运算。IBM代表称，这大约相当于1万个物理量子比特。从理论上讲，Blue Jay将能够使用2000个逻辑量子比特进行10亿次量子运算。

甘贝塔说，为了让2029年的Starling和2033年的Blue Jay得到充分利用，IBM需要为量子计算机构建算法和程序。为帮助研究人员为未来系统做准备，IBM最近推出了Qiskit 2.0，这是一个使用IBM硬件运行量子电路的开源开发工具包。

IBM量子部门主管布莱克·约翰逊告诉趣味科学网站说：“我们的目标是从错误缓解转向错误纠正。”他补充说：“量子计算已经从研究人员探索各种量子硬件，发展到我们拥有这些实用规模的量子计算工具。”（编译/文怡）