技术突破概述
今日正式发布第一代量子芯片Ocelot,这是首个基于玻色量子误差校正的可扩展硬件实现方案。该芯片采用超导量子电路技术,取得三项核心进展:
- 实现可扩展的玻色误差校正架构,显著降低传统量子比特方案的开销;
- 首次实现噪声偏置门操作,为构建商业可行量子计算机奠定基础;
- 创纪录的超导量子比特性能:比特翻转时间接近1秒,相位翻转时间达20微秒。
量子误差校正创新
传统量子纠错需数千物理量子比特才能实现1个逻辑量子比特,而Ocelot通过以下设计突破资源限制:
- 猫量子比特架构:利用谐波振荡器的多态特性,通过增加光子数使比特翻转误差呈指数级下降
- 重复纠错码:仅需5个数据量子比特和4个辅助量子比特即可实现距离-5编码
- 噪声偏置C-NOT门:在保持比特翻转保护的同时检测相位翻转误差
性能验证
实验数据显示:
- 距离-3编码逻辑错误率1.72%/周期
- 距离-5编码逻辑错误率1.65%/周期
- 仅需4个光子即可维持数十微秒的相位翻转时间
技术影响
相比传统表面码方案,该架构可减少90%的量子纠错资源需求。未来版本将通过提升组件性能和增大编码距离,实现逻辑错误率的指数级下降。