量子计算新突破:Ocelot芯片实现高效纠错架构

量子芯片Ocelot技术突破

某机构今日正式发布第一代量子芯片Ocelot,这是首个基于玻色量子纠错的可扩展硬件实现方案。该芯片采用超导量子电路技术,取得三项关键进展:

  1. 实现可扩展的玻色纠错架构,显著降低纠错资源开销
  2. 首次实现噪声偏置门操作,为构建商业可行量子计算机奠定基础
  3. 创纪录的超导量子比特性能:比特翻转时间接近1秒,相位翻转时间达20微秒

量子纠错效率革命

传统量子纠错方案(如表面码)需要数千物理量子比特才能实现一个逻辑量子比特,而Ocelot通过以下创新将资源需求降低90%:

  • 利用猫量子比特(cat qubit)的固有特性,通过增加振荡器光子数使比特翻转错误率呈指数下降
  • 采用重复码(repetition code)校正相位翻转错误
  • 创新的噪声偏置C-NOT门设计,在保持比特翻转保护的同时检测相位错误

实验性能验证

Ocelot芯片由5个猫数据量子比特和4个辅助transmon量子比特构成,测试数据显示:

  • 距离-5重复码的逻辑错误率降至1.65%/周期
  • 仅需4个光子即可实现相位翻转时间数十微秒
  • 相比传统表面码方案,实现相同纠错能力仅需1/5的量子比特数量

技术架构详解

芯片包含两大核心组件:

  1. 数据存储单元:由超导微波谐振器构成的猫量子比特阵列
  2. 纠错系统
    • 非线性缓冲电路:稳定猫量子态并抑制比特翻转
    • Transmon辅助量子比特:通过噪声偏置门检测相位错误

未来发展方向

下一代Ocelot芯片将通过以下方式继续优化:

  • 提升组件性能
  • 增加编码距离
  • 开发针对偏置噪声的混合纠错方案
    某机构预计该架构最终可实现比传统方案低90%的资源开销。

更多精彩内容 请关注我的个人公众号 公众号(办公AI智能小助手)

公众号二维码

相关推荐
eqwaak08 小时前
科技信息差(9.12)
开发语言·python·科技·量子计算
openHiTLS密码开源社区2 天前
LMS 算法:抗量子时代的「安全签名工具」
物联网·区块链·量子计算·加密货币·lms·xmss·后量子密码
deepdata_cn3 天前
量子-resistant密码学研究
密码学·量子计算
MicroTech20254 天前
微算法科技(NASDAQ: MLGO)采用量子相位估计(QPE)方法,增强量子神经网络训练
大数据·算法·量子计算
Etual5 天前
量子密码:后量子的加密
量子计算
知孤云出岫5 天前
量子时代的崛起:从量子 1.0 到量子 2.0 的未来革命
量子计算
文火冰糖的硅基工坊5 天前
[光学原理与应用-449]:量子光学 - 量子光学研究的是单个光子的行为、传播特性、物质相互作用及其应用
系统架构·量子计算·光学·激光器·跨学科融合
galaxylove5 天前
Gartner发布2025年数据安全领域的先锋厂商:GenAI和量子计算时代的数据安全创造性技术、产品和服务
量子计算
2zcode6 天前
基于蚁群算法的量子电路调度研究(Matlab平台)
量子计算
MicroTech20258 天前
微算法科技 (NASDAQ:MLGO)利用量子密钥分发QKD技术,增强区块链系统的抗攻击能力
区块链·量子计算