去年末谷歌的量子芯片 Willow引爆了量子計算的熱潮，本月硅谷巨頭還在加碼投入這個風口。繼微軟之後，亞馬遜時隔一週也官宣了自家研發的第一款量子計算芯片。 美東時間 2 月 27 日週四，亞馬遜的雲服務部門 Amazon Web Services（AWS）宣佈，其研發的量子計算芯片名為 Ocelot，相比目前的方法，該芯片可以將量子糾錯的成本最多降低 90%。 Ocelot 由 AWS 量子計算中心團隊與加州理工學院（Caltech）聯合開發。AWS 認為，它代表了在打造容錯量子計算機方面的突破，這種計算機能夠解決當今傳統計算機無法解決的商業和科學領域重要問題。 本週稍早，AWS 的量子計算中心團隊在《自然》雜誌刊發的論文中演示了他們在容錯量子計算方面的新突破。該團隊使用名為 “貓量子比特”（cat qubits）的創新設計，開發了對硬件需求更低的量子糾錯系統。新設計能抵抗可能會干擾量子系統輸出的特定類型噪音和錯誤，同時實現量子比特需要的元器件總數比其他設計更少。 貓量子比特來源於薛定諤的貓思想實驗，指的是量子系統可以同時處於兩個宏觀上截然不同的狀態的疊加態。如果採用貓量子比特糾錯，在硬件水平上，會對被稱為比特翻轉的一類錯誤有更高的固有抵抗力，為此作出的犧牲是，更容易出現名為相位翻轉的另一種錯誤。這種錯誤偏差讓 AWS 團隊能設計只關注處理相位翻轉錯誤的量子糾錯代碼，得到一個對額外量子比特需求更低、整體上更高效的設計。 本週四 AWS 稱，其團隊認為，貓量子比特本質上可以抑制某些形式的錯誤，從而減少量子糾錯所需的資源。Ocelot 的架構採用了新穎的設計，通過貓量子比特進行量子糾錯，AWS 的研究人員首次將貓量子比特技術和其他量子糾錯組件結合到一塊微芯片上，該微芯片可以使用從微電子行業借鑑的工藝，以可擴展的方式生產。 Ocelot 目前只是原型。AWS 量子硬件主管 Oskar Painter 認為，這種新型芯片讓人類向製造實際應用的容錯量子計算機邁出了重要的一步，幫助加速實現量子計算機落地。由於 AWS 開發的 Ocelot 架構可以大幅減少糾錯所需的資源，如果量子計算芯片能運用這種架構，成本將可能相比現有方式劇減 80%。 Painter 説： ” 隨着量子研究出現最新進展，容錯量子計算機將不再是有沒有的問題，而是何時可以投入實際應用的問題。Ocelot 是這一征程上的重要一步。 未來，根據 Ocelot 架構構建，量子芯片的成本可能只有當前方法的五分之一，因為糾錯所需的資源數量大幅減少。具體來説，我們相信，這將讓我們實現現實可用量子計算機的時間表最多提前五年。”