参考动静网5月7日报导 西班牙《意见意义》月刊网站4月24日发表报导，题为《一项基在薛定谔的猫的试验改写了量子计较的将来》，内容编译以下：

　　一项新试验于不从头设计硬件的环境下，将“猫态量子比特”的靠得住性提高了160倍，从而于短时间内拉近了与实用量子计较的间隔。

　　“薛定谔的猫”不仅是科学备忘录及T恤衫上无处不于的形象，也是量子独特性的意味。几十年来，这个于盒子里既生又死的设想生物一直是量子叠加的隐喻。但很少有人想到，这一律念道理可能成为设计更不变、抗错性更强的量子计较机的真正基础。

　　专门从事量子计较的法国爱丽丝与鲍勃公司的一组研究职员将这一设法带到了试验室。于2025年3月发表在预印本文献库的一项新试验研究中，他们提出了一种技能，可将“猫态量子比特”的靠得住性提高160倍。最惹人注目的是：无需从头设计硬件，仅经由过程调解量子态的外形就可实现这一方针。这一结果可以较着加快容错量子计较的成长。

　　量子计较的最年夜障碍之一是它对于情况的极度敏感性。量子比特（量子信息的基本单元）不停遭到噪声源的影响，致使计较堕落。于这些过错中，最多见的是比特翻转（当比特从0变为1，或者反之）及相位翻转（当比特转变相位）。

　　今朝年夜大都量子架构都需要数十或者数百个物理比特来构建一个能主动纠错的逻辑比特。这类重大的硬件“超支”使患上量子体系难以扩大。是以，找到掩护单个量子比特的要领成为当务之急。

　　猫态量子比特的灵感直接来历在薛定谔的猫悖论。它们不是简朴地暗示0或者1，而是需要使用量子振荡的叠加态，即谐波振荡器的相关态。研究陈诉指出，猫态量子比特糊口于两个相关态所界说的空间中，而这两个相关态的相位相反。

　　这类暗示要领不仅新奇，并且有用，由于两个相关态之间的距离越年夜，量子比特就越不易发生比特翻转过错。但这需要衡量：这类分散也会增长相位偏差，从而使均衡变患上繁杂。

　　这项新研究的要害立异于在一种名为“量子压缩”的技能。研究职员没有进一步扩展两个相关态之间的分散，而是促使它们变形，使它们的堆叠削减，同时又不增长其能量。

　　正如研究陈诉所注释的那样，“压缩猫态量子比特的量子态可以削减它们于相空间中的堆叠，从而指数级地按捺比特翻转过错”。这类计谋有一个至关主要的上风：不会显著增长相位偏差，而相位偏差往往会跟着传统意义上的分散的扩展而增长。

　　成果使人惊奇：对于在平均光子数为4.1的不变猫态量子比特，无比特翻转过错的时间到达22秒，而一般环境下仅为138毫秒。这相称在不变性提高了160倍，而相位翻转的连续时间险些不异，都是1.3微秒。

　　这不是模仿或者理论模子，而是于超导电路中举行的真实试验。该架构包括两种模式：一种是高质量（低损耗）影象模式，另外一种是低质量缓冲模式，可作为不变体系的前言。

　　为了诱发压缩，研究职员利用了分外的参数泵，于不转变电路几何外形的环境下，诱发猫态量子比特基态的变形。正如研究陈诉所指出的：“这类简朴而有用的技能提高了猫态量子比特的机能，而无需修改设计。”

　　此外，这类压缩技能的有用性还有于运动操作历程中举行了测试，而不单单是于静止时。

　　这类立异对于构建通用、容错的量子计较机具备直接的影响。研究职员认为，基在压缩猫态量子比特的架构可以年夜幅削减编码及纠错所需的比特数。

　　这项研究还有想法将纠错内置在量子比特自己的设计中，并只管即便削减冗余编码。也就是说，每一个量子比特从一最先就越发靠得住，从而更易于不增长硬件的环境下扩大处置惩罚器。

　　此外，研究职员还有指出，这项技能还有可以扩大到更繁杂的操作及多个比特之间的量子门，从而使这项技能更靠近化学、质料模仿某人工智能范畴的现实运用。

　　与其他需要重新最先从头设计量子芯片的进展差别，这项试验依赖的是对于量子态的修改，而不是物理电路。也就是说，改良的是量子软件，而不是硬件。

　　这具备巨年夜的实用上风：可以运用在现有芯片，无需从头加工，从而加速了芯片的年夜范围运用及测试。正如研究陈诉所指出的：“这类改良无需转变电路设计，只需增长一个参数泵便可实现。”

　　只管压缩技能于量子物理学中其实不新鲜，但将实在际运用在提高猫态量子比特的不变性倒是史无前例的。并且更主要的是，这一计谋确凿有用：不仅削减了偏差，并且因此一种可丈量、可复制的方式实现的，还有没有增长几多成本。（编译/文怡）