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Nature：量子计算机终将走向实用，这场革命背后是什么
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科技
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优府科技服务（北京）有限公司
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拓荒牛
2026-02-07
![](https://img2.tuohuangzu.com/uninf/images/202602/2026020702043652173.png"></div><p><strong>最新的进展让物理学家们兴奋不已，因为它们解决了阻碍开发出实用量子计算机的一些主要瓶颈</strong>。这些设备的工作原理是将信息编码在<strong>量子比特</strong>中。与经典计算机中只能取0或1值的比特不同，量子比特不仅能代表0或1，还能代表介于两者之间的<strong>连续可能性</strong>。一个典型的例子是电子的<strong>量子自旋</strong>，它可以类比为一根磁针，能够在空间中指向<strong>任意方向</strong>，这是其量子特性的体现。</p><p>典型量子计算的<strong>核心</strong>是一系列<strong>量子门</strong>，这些是对量子比特状态进行操作的基本单元。量子门既可以作用于单个量子比特，也可以作用于多个量子比特。关键在于，一个量子门能使多个量子比特进入<strong>集体纠缠</strong>或强关联状态，从而以<strong>指数级</strong>提升它们处理信息的能力。所有计算最终都以<strong>测量</strong>结束，测量从量子比特中提取信息，破坏量子门产生的复杂量子态，并以一串经典数字比特的形式返回答案。</p><p>数十年来，研究者们对这一计算范式的可行性存在质疑，主要出于两个原因。其一，在实际操作中，量子态会<strong>自然地随机漂移</strong>，经过一段时间后，其存储的信息将<strong>不可避免地丢失</strong>。其二，量子门和测量<strong>本身就可能引入误差</strong>。即便是使用电磁脉冲旋转自旋这样简单的操作，也<strong>永远无法完全精确地</strong>按预期执行。</p><p>但aharonov和其他学者表示，<strong>过去一年左右，已有四个团队证明这些问题终究是可以解决的</strong>。这些团队来自：加利福尼亚州圣巴巴拉的<strong>谷歌量子人工智能实验室</strong>；科罗拉多州布鲁姆菲尔德的公司<strong>quantinuum</strong>；以及位于马萨诸塞州波士顿地区的<strong>哈佛大学和初创公司quera</strong>。就在去年12月，中国合肥的<strong>中国科学技术大学的团队也成为了这个精英俱乐部的第四个成员</strong>（就是发表在《物理评论快报》上那篇文章，详见：中国科学技术大学潘建伟团队在量子纠错领域取得重要进展）。</p><div><img)
