亚马逊首款量子晶片 Ocelot 问世，量子纠错成本降低 90% https://tinyurl.com/27elygmb 继 Google、微软先後展现量子晶片研究成果，亚马逊云端运算服务（Amazon Web Services，AWS）27 日发表首款量子晶片原型产品「Ocelot」，目的在於测试 AWS 量子 纠错架构的有效性，这与目前的量子纠错方式相比成本可以降低多达 90%。 Ocelot 由设於加州理工学院的 AWS 量子运算中心团队研发而成，是建立容错量子电脑过 程中的重大突破，容错量子电脑将能解决当今传统电脑无法处理的商业和科学难题。 量子电脑面临一大挑战是，它对环境中最微小的变化或杂讯极为敏感，无论振动、热、来 自手机和 Wi-Fi 网路的电磁干扰，甚至来自外太空的宇宙射线和辐射，都有可能使量子 位元偏离量子状态，导致量子运算出错。为此量子电脑依靠量子纠错，即是使用跨多个量 子位元的量子资讯特殊编码，保护量子资讯不受环境影响。考量到获得准确结果所需的量 子位元数量，目前量子纠错方式的成本非常高。 为了解决量子纠错相关问题，AWS 在 Ocelot（在动物学是指「美洲豹猫」）使用崭新架 构设计，从一开始内建纠错，并采用猫量子位元（cat qubit）。猫量子位元以着名 20 世纪思想实验「薛丁格的猫」命名，能够抑制某些形式的错误，进而减少量子纠错所需资 源。 透过 Ocelot 的设计，研究人员首次成功将猫量子位元技术和其他量子纠错组件整合到可 规模化制造的矽微型晶片上，晶片面积仅 1 平方公分，表面有超导材料薄膜构成量子电 路元件，这种方式借监微电子产业的强大制程。 Ocelot 的高品质振荡器由一种名为「钽」（Tantalum）的超导材料薄膜制成，AWS 材料 科学家开发出一种在矽微型晶片处理钽的特殊方法，以提高振荡器性能。 「随着近期量子研究进展，实用容错量子电脑问世不再是『是否』的问题，而是『何时』 的问题，Ocelot 便是迈向这个目标的重要一步。未来以 Ocelot 架构设计的量子晶片， 所需的纠错资源将大幅减少，使成本降至目前方法的五分之一。」AWS 量子硬体部门负责 人潘特（Oskar Painter）强调，「我们相信，这将加速实用量子电脑问世，最多可以提 前 5 年。」 --

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