Feb 25 2025 34 mins 2
EP.225 比超級電腦還快！但為何量子電腦一直無法實用化？
量子電腦使用的「量子位元」（qubits）可以是 0 和 1 的「疊加態」特性，讓它能在短時間內處理極大量的資料，比傳統超級電腦快上好幾個數量級。
但是這麼讚的東西，喊了這麼多年，為什麼到現在還沒看到實用化？
因為量子電腦有個致命弱點：會出錯。
算得再快答案是錯的那就沒啥用了。
這是因為量子位元很「玻璃心」，容易受外界干擾無法穩定，而導致計算錯誤。
為了解決這個問題，科學家發展出「量子除錯」技術，將一個「邏輯量子位元」的訊息分散到多個「物理量子位元」（一般我們說的「幾位元」指的是這個）上，形成穩定的資訊保護結構。
這有點像是RAID磁碟陣列在備份資料的原理一樣，會犧牲一些儲存空間來做資料比對與除錯。
更簡單的，是我們的郵局銀行帳號，最後一個數字也是用來確保在提款機上按帳號不小心按錯時的檢查與防呆裝置。
Google 的新晶片 Willow，擁有 105 個（物理）量子位元。
研究人員利用一種名為「表面碼」（surface code）的量子錯誤更正技術，讓量子位元共同合作保護訊息，即使部分位元出現錯誤，其餘位元仍能檢查並修正這些錯誤。
測試結果發現，使用「距離-7表面碼」技術時，錯誤率為0.143%，經過更正後，邏輯量子位元的壽命是物理量子位元的2.4倍。
表面碼的距離越長（可以想成用越多的物理量子位元來保護邏輯量子位元），量子位元的錯誤率越低，當距離達29時，錯誤率可低至百億分之一。
只是低錯誤率背後的代價，就是你需要更多的物理量子位元來進行同樣的運算，系統變更大，製作難度跟成本當然也就提高了。
不過不管怎麼說，總算為困擾已久的錯誤率問題，找到了一個突破口，可算是量子計算的一個里程碑。
＃量子除錯 ＃量子計算 ＃量子電腦 ＃疊加態 ＃表面碼 ＃量子位元
--
Hosting provided by SoundOn
