谷歌量子取得里程碑进展：解决了比特泄漏问题
2023-11-16 16:41:39 作者：姚立伟
11月16日，谷歌量子人工智能团队取得了一项具有里程碑意义的进展。在解决量子计算中的一项挑战方面，即如何解决量子比特（qubits）易受位翻转和相位翻转影响而出现错误的问题。目前业内普遍采用量子纠错（QEC）方式来应对这个问题。
然而，在深入研究超导量子比特时，研究人员发现另一个导致错误的根本原因是泄漏态（leakage states）。在广泛的CZ门操作期间，泄漏态会污染附近的比特，从而导致操作错误并阻碍算法执行。为了解决这个问题，研究人员引入了一种称为数据比特泄漏去除（Data Qubit Leakage Removal）的全新量子操作。
这种DQLR专门针对数据比特中的泄漏态，并高效地将其转化为计算态。该过程涉及到两比特门--Leakage iSWAP，在此门操作之后迅速重置度量比特以消除错误。研究表明，DQLR显著降低了所有量子比特的平均泄漏态比重，从近1%降低到约0.1%。重要的是，DQLR防止了在实施之前观察到的数据量子比特泄漏逐渐增加。
研究人员指出仅清除渗漏是不够的。他们进行了量子纠错（QEC）实验，在每个周期结束时交错使用DQLR，以确保与逻辑量子态的保存兼容。结果显示，检测概率指标有显著改善。
值得一提的是，DQLR的表现优于另一种名为“测量泄漏去除”（MLR）的方法。这种方法虽然可以有效减少泄漏，但也擦除了存储的量子态。
这一研究成果对于改进量子计算领域有着重要意义，并为未来相关研究提供了新的方向和思路。
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