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英国牛津大学物理学家在量子逻辑运算上创下新纪录，实现最低错误率0.000015%，标志着向开发出强大且实用的量子计算机迈出了关键一步。新方法有望降低未来量子计算机的成本和体积，为量子计算机发展带来新突破。

　　英国牛津大学物理学家在单个量子比特的控制精度上取得新突破，创下了量子逻辑运算史上最低错误率：0.000015%，即每670万次运算中仅出现一次错误。这一成果标志着向开发出强大且实用的量子计算机迈出了关键一步，精度较十年前该团队创下的纪录大幅提升。相关论文将于13日发表于《物理评论快报》。

　　在量子计算机领域，实现实用计算需要对多个量子比特进行数百万次重复运算。若出错率过高，运算结果将失去意义。尽管量子纠错技术可以弥补错误，但会大幅增加硬件复杂度和成本。此次新方法通过显著降低错误率，减少了对纠错的依赖，有望推动未来量子计算机成本和体积的降低。

　　为直观展示这一成果，团队成员比喻道：一个人一年内被闪电击中的概率为120万分之一，而该量子逻辑门的出错概率远低于此，几乎可忽略不计。论文共同第一作者、牛津大学物理系研究生莫莉·史密斯指出，通过降低出错概率，他们减少了纠错所需的基础设施，为未来量子计算机向更小、更快、更高效方向发展奠定了基础。此外，精确控制量子比特对时钟和量子传感器等量子技术也大有裨益。

　　该成果基于被俘获的钙离子实现，钙离子因其稳定性和长寿命成为理想的量子比特载体。研究团队采用微波信号操控钙离子的量子态，相较于传统激光控制方式，此方法更稳定、成本更低，且更易集成到芯片中。实验在室温且无磁屏蔽的条件下进行，降低了实用量子计算机的技术门槛。

　　研究团队强调，尽管这一成果是重要里程碑，但仍是量子计算领域更大挑战的一部分。量子计算需单量子比特门和双量子比特门协同工作，目前双量子比特门的错误率远高于理想水平，约为两千分之一。因此，降低双量子比特门错误率是实现完全容错量子计算的关键。

（文章来源：科技日报）