错误时有发生——尤其是在量子计算机中。组成这些机器的脆弱的量子位（qubits）是出了名的容易出错，但现在科学家们已经证明它们可以修复这些错误。
利用量子力学规则的计算机有望使标准计算机无法进行计算（序列号：2017 年 6 月 29 日 ）。但如果没有修复计算机错误的机制，量子计算机给出的答案可能会是官样文章（ 序列号：2020 年 6 月 22 日）。
研究人员在 10 月 4 日发表的报告中称，将多个量子位的力量合并为一个可以解决错误问题 自然。科学家们使用九个量子位来制造一个单一的、改进的量子位，称为逻辑量子位，与制造它的单个量子位不同，它可以被探测以检查错误。
英国布莱顿苏塞克斯大学的量子物理学家温弗里德·亨辛格（Winfried Hensinger）没有参与这项新研究，他说：“这是构建大型量子计算机道路上的一个关键演示。”
亨辛格表示，这条路仍然很漫长。为了进行复杂的计算，科学家们必须大幅增加机器中量子比特的数量。但现在科学家已经证明他们可以控制错误，他说，“没有什么从根本上阻止我们建造一台有用的量子计算机。”
在逻辑量子位中，信息被冗余存储。这使得研究人员能够检查并修复数据中的错误。芝加哥大学的量子物理学家大卫·舒斯特（David Schuster）没有参与这项新研究，他说：“如果它的一部分丢失了，你可以从其他部分重建它，就像伏地魔一样。”（这 哈利·波特 恶棍通过将灵魂隐藏在多个称为魂器的物体中来保证灵魂的安全。）
在新研究中，四个额外的辅助量子位与逻辑量子位连接，以识别其数据中的错误。未来的量子计算机可以使用逻辑量子位代替原始的有缺陷的量子位进行计算，反复检查和修复出现的任何错误。
为了制造逻辑量子位，研究人员使用了一种称为培根 - 肖尔码的技术，将其应用于由镱离子制成的量子位，该镱离子悬停在真空中的离子捕获芯片上方，并用激光进行操纵。研究人员还设计了操作序列，以便错误不会不受控制地增加，这就是所谓的“容错”。
马里兰大学帕克分校和杜克大学的量子物理学家克里斯托弗·门罗 (Christopher Monroe) 表示，由于这些努力，新的逻辑量子位的错误率低于构成它的最有缺陷的组件。
然而，该团队并没有完全完成预期的纠错完整过程。虽然计算机检测到出现的错误，但研究人员没有纠正错误并继续计算。相反，他们在计算机完成后修复了错误。在一个成熟的例子中，科学家们会多次即时检测并纠正错误。
展示量子纠错是构建有用的量子计算机的必要条件。“这就像通过 [核] 裂变达到临界，”舒斯特尔说。1942 年，核科学障碍被跨过后，核电和原子弹等技术就应运而生了（SN: 11/29/17）。
随着量子计算机逐渐接近实际用途，公司正在投资这些设备。IBM、谷歌和英特尔等科技公司都在开展重大量子计算工作。10 月 1 日，门罗联合创立的量子计算公司 IonQ 上市；梦露接受采访 科学新闻 在前往纽约证券交易所敲响开市钟声的路上。
杜克大学量子工程师、合著者肯尼思·布朗表示，新的结果表明，成熟的量子纠错即将到来。“这确实表明我们可以将所有部分整合在一起并完成所有步骤。”
