学生对量子计算代码的调整可能会使其捕获错误的能力翻倍，这激起了亚马逊量子计算程序的兴趣。
新代码可用于构建量子计算机，从而实现闪电般快速的处理时间以及解决比传统计算机所能处理的更为复杂的问题的能力。到目前为止，只有两台计算机达到了“量子优势”，即比最快的超级计算机更快地完成量子计算的能力。这项新研究的研究人员说，但是这些计算机都没有使用纠错码，而纠错码对于扩大量子计算的规模，扩大其可靠性是必不可少的。
常规计算取决于“位”，就像可以在“打开”或“关闭”位置之间切换的开关一样。比特的位置编码信息。量子计算利用以下事实这一事实增加了一层复杂性：在非常小的规模上，物理属性变得怪异：量子位（量子位的量子版本）可以同时打开和关闭，这种状态称为叠加。量子位也可能会纠缠在一起，这意味着即使它们没有物理接触，一个状态也会影响另一个状态。这意味着量子计算机可以通过将信息存储在这些怪异的量子状态中来以更复杂的方式对信息进行编码。量子位可以由多种不同种类的量子粒子组成，
容易出错
但是有一个陷阱。量子位对环境破坏很敏感，因此容易出错。这些主要错误限制了量子计算的效率，这是该领域仍处于起步阶段的原因之一，研究的主要作者，悉尼大学的本科生Pablo Bonilla Ataides在一份声明中说。Bonilla领导了新代码的开发，这是他第二年物理项目的一部分。谷歌，IBM和其他学术界和行业团体都在努力制造量子计算机，但到目前为止，它们仍处于试验阶段。
“我们真的只是在研究如何将多台量子计算机组装在一起，以至于如果它们出错了—并且它们将要出错—量子计算机最终还是可以工作的，”他说。本杰明·布朗（Benjamin Brown）是悉尼大学的研究合著者兼量子物理学家。
Bonilla和Brown以及他们的同事们想出了一种编码调整措施，可以纠正使量子计算机不可靠的错误。布朗告诉Live Science，该更改涉及一个专门的代码，该代码可以纠正已知比其他类型更常见的错误。
在经典的非量子计算机中，位使用一系列0和1来编码信息。此系统中可能发生的唯一错误类型是“位翻转”错误，其中1变为0，反之亦然。这些错误在传统计算中非常罕见。
量子计算中也会发生位翻转错误。但是因为qubit比传统的位更复杂，所以它们也可能具有更复杂的错误。量子计算中另一种常见的错误类型是相移错误。在这种情况下，信息的值从正变为负，反之亦然。布朗坚持说，坚持使用0和1（尽管量子系统实际上并不像传统计算机那样是二进制的），这就像正1转换为负1。这些错误可能由于多种物理原因而发生。量子位可能会改变其角动量或自旋。他们可能会彼此纠缠，或无意间与外界纠缠。无论是什么原因，结果都是信息丢失。
布朗说：“如果有些事情开始从本来应该转变的状态转变为另一种状态，那最终会给您错误的答案，并且用处不大。”
解决量子错误
Bonilla在声明中说，与先前的纠错码相比，新代码使错误抑制能力提高了一倍。研究人员以令人惊讶的简单方式实现了这一目标：他们只需旋转系统中每个其他量子位上的坐标即可。如果每个量子位是一个球体，并且在量子位中编码的每条信息都是该球体上的一个点，则代码会将球体旋转一半，因此向下定义为向上，向上定义为向下。这种结构可以保护信息免于移相错误，同时还可以防止位翻转错误。
布朗说，研究人员现在正在与耶鲁大学和亚马逊网络服务公司的科学家合作，他们正在开发与这种类型的代码一起使用的量子位。
他说：“我们希望将其推向真正帮助构建量子计算机的道路。”
研究人员于4月12日在《自然通讯》杂志上介绍了他们的新研究。
