‧ 進擊的 Google：量子電腦變現更近一步

ifanr  周韶宏

Google 的逆天大計畫裡，少不了超級電腦：量子電腦。儘管還在起步階段，但這項研究也一直在穩步推進當中。

日前，Google 公佈了量子電腦的一項重要突破，Google 和加州大學聖芭芭拉分校的研究人員證明了一個關鍵的糾錯步驟，邁出了量子計算從實驗到應用的關鍵一步。

量子電腦（Quantum computer）是一種使用量子邏輯進行通用運算的設備。和傳統的電腦相比，量子運算用來儲存資料的物件是量子比特，它使用量子演算法來進行資料操作。

傳統電腦只能使用“開”和“關”兩種狀態來控制電流，而量子電腦具有“開”和“關”同時存在的第三狀態，這是量子不同於粒子世界的特性。使用量子運算，電腦能並行處理更多資訊，運算速度將遠超當今的電腦。Google 希望量子運算技術可以推動機器學習領域的發展，在疾病治療、跟蹤氣候變化和開發語音辨識技術方面發揮作用。

研發一台量子電腦，需要許多細小的量子比特共同處理資訊，但是這個過程經常會出錯，因為這些代表 1 和 0 的編碼比特會受到熱力、磁場等干擾，繼而影響運算結果。環境干擾也是目前量子電腦研發中最為棘手的問題，量子電腦只能在超低溫環境中運行，即絕對零度（零下 273.15 攝氏度）左右。

Google 的研究人員證明，許多組量子比特能夠受到控制，來刪除和阻止特定的錯誤行為。Google 程式設計了一個有 9 個量子比特的晶片，讓它監測受到影響的比特。雖然它無法確保修正錯誤，但起碼可以防止錯誤污染後續的運算，這使得量子電腦的運算更為可控和準確。這項最新研究成果剛剛發表在《自然》雜誌上。

研究人員 Daniel Gottesman 說：“要做的工作還有很多，我們還不能說完全做到糾正錯誤，但目前的工作表明，我們距離這個目標越來越近。”

量子運算領域目前依然處於起步階段，自 2013 年，Google 宣佈與美國加州大學聖巴巴拉分校專家聯合開發量子運算技術後，這一領域獲得極大促進。此外，Google 還和美國太空總署、大學空間研究協會等機構合作。 

題圖來自 Wikimedia