这个消息有点令人难以置信！英国牛津大学衍生公司Oxford Ionics7月11日宣布取得重大突破，该公司已制造出世界上性能最高的量子芯片，并且可以在标准半导体工厂大规模生产，未来3年内将建造出全球第一台实用的256量子比特计算机。

最关键的是，该公司的量子芯片不需纠错，这意味着这256个物理量子比特就相当于256个逻辑量子比特，将远远超过去年12月IBM和哈佛的“王炸”级突破。

目前的物理量子比特非常脆弱，即使量子世界最细微的影响，都可能导致其退相干改变量子态，从而无法用于量子计算，科学家们的解决办法就是用多个量子位合成一个逻辑量子比特来纠错。据估算，需要400个物理量子位构成一个逻辑量子位来纠错，才能实现实用的量子计算。

IBM去年12月4日在发布世界上第一个1121量子位的量子芯片Condor时，通过先进的纠错算法，可以让其相当于约11个逻辑量子位。3天后哈佛大学发布了真正的大王炸，他们创造了一种全新的纠错算法，用280个物理量子位形成了48个逻辑量子位，可以处理280万亿种状态。

而如果牛津Ionics真的实现256量子比特，无需纠错的量子计算机，这可能会成为王炸中的王炸，因为这差不多就可以模拟青霉素分子的复杂结构了，另外模拟蛋白质的折叠和优化交易策略也将变得更加容易，而使用传统计算机的话，这将占用和宇宙原子一样多的比特数。

那么牛津Ionics是如何实现这一壮举的呢？

关键就在于他们实现了用电子代替激光来操控量子比特。Ionics使用的是离子阱量子比特，也就是电磁场中悬浮的带电原子，这种量子比特具有高稳定性、高保真度、可扩展的优势，可以保持较长时间的量子态并进行精确操作。

然而目前离子阱量子比特都是利用激光来操控，需要复杂的设备和光学元件，难以扩展到更大的离子阱系统，并且激光控制精度有限，误差会不断累积导致量子计算结果不准确。

Ionics创造性地开发出专利电子量子比特控制系统，并将控制它们所需的一切都集成到一个硅片中，可以利用标准半导体制造设施和工艺进行批量生产。目前Ionics公司单量子比特操作的保真度已达到99.9992%，双量子比特门则达到了99.97%，均创下了行业新的纪录，在量子比特数减少10倍的情况下，性能还比此前纪录提高了两倍多。

而根据量子计算行业长期以来的估计，如果量子计算机达到数百个保真度约为99.99%的量子比特，就将解锁具有商业价值的量子计算。Ionics认为，他们今天达到的成果，已经证明人类可以比预期更早地进入量子计算的新时代——只需在拇指大小的芯片上放置几百个量子比特即可。

凭借成熟的工程技术，他们现在将开始打造一款可扩展的256位量子比特芯片，并且可以在现有半导体产线上生产，人类即将走进量子计算的新时代了吗？

Ionics的回答是，再等最后3年！

参考链接：https://www.oxionics.com/news/oxford-ionics-breaks-global-quantum-performance-records


                                        
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