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继(jì)谷(gǔ)歌(gē)、微(wēi)软(ruǎn)发(fā)布(bù)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)芯(xīn)片(piàn)之(zhī)后(hòu)，亚(yà)马(mǎ)逊(xùn)也(yě)在(zài)近(jìn)日(rì)发(fā)布(bù)了(le)自(zì)家(jiā)的(de)第(dì)一(yī)代(dài)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)芯(xīn)片(piàn)Ocelot，首(shǒu)次(cì)实(shí)现(xiàn)了(le)可(kě)扩(kuò)展(zhǎn)的(de)玻(bō)色(sè)子(zi)纠(jiū)错(cuò)架(jià)构(gòu)，量(liàng)子(zi)纠(jiū)错(cuò)成(chéng)本(běn)可(kě)降(jiàng)低(dī)90%。

据(jù)了(le)解(jiě)，Ocelot芯(xīn)片(piàn)由(yóu)亚(yà)马(mǎ)逊(xùn)AWS量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)中(zhōng)心(xīn)与(yǔ)加(jiā)州(zhōu)理(lǐ)工(gōng)学(xué)院(yuàn)联(lián)合(hé)研(yán)发(fā)，核(hé)心(xīn)技(jì)术(shù)在(zài)于(yú)采用(yòng)“猫(māo)量(liàng)子(zi)比(bǐ)特(tè)”（Cat qubit）架(jià)构(gòu)。这(zhè)一(yī)命(mìng)名源(yuán)自(zì)“薛(xuē)定(dìng)谔(è)的(de)猫(māo)”思想实验，其核心是利用超导微波振荡器的量子叠加态存储信息。与传统的transmon量子比特不同，猫量子比特通过增加振荡器中的光子数，使位翻转错误率呈指数级下降，同时通过重复编码抑制相位翻转错误。

亚马逊AWS量子硬件总监奥斯卡·佩恩特认为，目前最大挑战不仅是构建更多的量子比特，还在于使之可靠工作。制造实用的量子计算机需要将量子纠错放在首(shǒu)位(wèi)。所(suǒ)以(yǐ)，Ocelot从(cóng)设(shè)计(jì)之(zhī)初(chū)就(jiù)将(jiāng)纠(jiū)错(cuò)融(róng)入(rù)系(xì)统(tǒng)架(jià)构(gòu)，通(tōng)过(guò)材(cái)料(liào)优(yōu)化(huà)和(hé)电(diàn)路创(chuàng)新，使纠错效率提升与硬件成本下降形成正向循环。

亚马逊表示，量子计算机对环境的微小变化或“噪声”极度敏感，像是振动、温度变化、手机的电磁干扰，甚至是来自外太空的宇宙射线等，都可能使量子比特脱离量子态，导致量子计算出现误差。因此，量子计算机十分依赖量子纠错技术，既通过将量子信息以“逻(luó)辑(ji)量(liàng)子(zi)比(bǐ)特(tè)”形(xíng)式(shì)编(biān)码(mǎ)至(zhì)多(duō)个物理量子比特中，将量子信息与环境干扰隔离开来。

当前Ocelot芯片仍处于原型阶段，包含5个猫量子比特和4个辅助比特，主要验证量子存储与纠错功能。亚马逊计划下一步扩展至更多量子比特，实现逻辑门操作，并探(tàn)索(suǒ)与(yǔ)表(biǎo)面(miàn)码等纠错技术的结合。

佩恩特指出：“因为纠错所需的资源大幅减少，未来根据Ocelot架构构建的量子芯片的成本可能只有现有方案的五分之一，将最多提前五年制造出实用量子计算机，并在十年内实现有实用价值的量子计算。”研究团队估计，利用Ocelot开发成熟量子计算机所需的资源仅为标准量子纠错方法的十分之一。