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(sī)想(xiǎng)实(shí)验(yàn)，其(qí)核(hé)心(xīn)是(shì)利(lì)用(yòng)超(chāo)导(dǎo)微(wēi)波(bō)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)的(de)量(liàng)子(zi)叠(dié)加(jiā)态(tài)存(cún)储(chǔ)信(xìn)息(xi)。与(yǔ)传(chuán)统(tǒng)的(de)transmon量(liàng)子(zi)比(bǐ)特(tè)不(bù)同(tóng)，猫(māo)量(liàng)子(zi)比(bǐ)特(tè)通(tōng)过(guò)增(zēng)加(jiā)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)中(zhōng)的(de)光(guāng)子(zi)数(shù)，使(shǐ)位(wèi)翻(fān)转(zhuǎn)错(cuò)误(wù)率(lǜ)呈(chéng)指(zhǐ)数(shù)级(jí)下(xià)降(jiàng)，同(tóng)时(shí)通(tōng)过(guò)重(zhòng)复(fù)编(biān)码(mǎ)抑(yì)制(zhì)相(xiāng)位(wèi)翻(fān)转(zhuǎn)错(cuò)误(wù)。

亚(yà)马(mǎ)逊(xùn)AWS量(liàng)子(zi)硬(yìng)件(jiàn)总(zǒng)监(jiān)奥(ào)斯(sī)卡(kǎ)·佩(pèi)恩(ēn)特(tè)认(rèn)为(wèi)，目(mù)前(qián)最(zuì)大(dà)挑(tiāo)战(zhàn)不(bù)仅(jǐn)是(shì)构(gòu)建(jiàn)更(gèng)多(duō)的(de)量(liàng)子(zi)比(bǐ)特(tè)，还(hái)在(zài)于(yú)使(shǐ)之(zhī)可(kě)靠(kào)工(gōng)作(zuò)。制(zhì)造(zào)实(shí)用(yòng)的(de)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)机(jī)需(xū)要(yào)将(jiāng)量(liàng)子(zi)纠(jiū)错(cuò)放(fàng)在(zài)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(xīn)，使(shǐ)纠(jiū)错(cuò)效(xiào)率(lǜ)提(tí)升(shēng)与(yǔ)硬(yìng)件(jiàn)成(chéng)本(běn)下(xià)降(jiàng)形(xíng)成(chéng)正(zhèng)向(xiàng)循(xún)环(huán)。

亚(yà)马(mǎ)逊(xùn)表(biǎo)示(shì)，量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)机(jī)对(duì)环(huán)境(jìng)的(de)微(wēi)小(xiǎo)变(biàn)化(huà)或(huò)“噪(zào)声(shēng)”极(jí)度(dù)敏(mǐn)感(gǎn)，像(xiàng)是(shì)振(zhèn)动(dòng)、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(zi)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“逻辑量子比特”形式(shì)编码至多个物理量子比特中，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，并探索与表面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。