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Quantum Computers Cross Critical Error Threshold
2025/5/8
Quanta Science Podcast
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Barbara Terhal
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David Hayes
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John Martinez
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John Preskill
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Kevin Satzinger
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Michael Newman
旁
旁白
知名游戏《文明VII》的开场动画预告片旁白。
Michael Newman: 我专注于量子纠错研究，我相信通过增加物理量子比特的数量，可以构建更大规模的量子计算机，并且随着规模的扩大，其性能会呈指数级增长。这是我们目前已知构建大型量子计算机的唯一途径。我们最近在Nature上发表的论文表明，我们的量子计算机在质量方面已经超过了一个阈值，超过这个阈值后，随着规模的扩大，编码的量子比特会变得更好。
看到距离7的数据，我感到非常兴奋。我当然从事量子纠错工作，并且相信量子纠错。但是，第一次看到这些数据，绘制出这条线并看到它穿过这些点，这与相信某事然后看到它起作用之间是有区别的。那是第一次我意识到，哦，这真的会起作用。
David Hayes: 看到量子纠错技术的实际应用令人兴奋，因为整个故事都取决于这种扩展性。
John Preskill: 量子信息本质上更加脆弱，因此需要考虑所有可能出错的情况。为了使量子纠错有效，每个物理量子比特上的每次操作的错误率必须低于0.01%。
John Martinez: 表面码最初是一个理论概念，实验人员并不真正理解。要实现量子纠错，可能需要数千个物理量子比特，这令人望而生畏。但是，随着时间的推移和技术的进步，我们可以像过去那样，从少数晶体管发展到数十亿甚至数万亿晶体管一样，最终实现大规模量子计算。
Kevin Satzinger: 在量子纠错领域，对物理组件的每一次改进都会极大地提高逻辑性能。我们团队在实验中观察到，距离5码的错误率比距离3码的错误率低了40%，后来进一步提高到50%。这表明，我们已经将物理量子比特的错误率降低到了表面码阈值以下。
Barbara Terhal: Google团队能够如此迅速地突破阈值令人惊讶，因为他们之前的研究结果处于临界点，并不确定硬件还有多少改进空间。他们证明了这一点，这非常令人印象深刻。
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