亚马逊首款量子芯片 Ocelot 问世，量子纠错成本降低 90%
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继 Google、微软先后展现量子芯片研究成果，亚马逊云端运算服务（Amazon Web
Services，AWS）27 日发表首款量子芯片原型产品“Ocelot”，目的在于测试 AWS 量子
纠错架构的有效性，这与目前的量子纠错方式相比成本可以降低多达 90%。
Ocelot 由设于加州理工学院的 AWS 量子运算中心团队研发而成，是建立容错量子电脑过
程中的重大突破，容错量子电脑将能解决当今传统电脑无法处理的商业和科学难题。
量子电脑面临一大挑战是，它对环境中最微小的变化或噪声极为敏感，无论振动、热、来
自手机和 Wi-Fi 网络的电磁干扰，甚至来自外太空的宇宙射线和辐射，都有可能使量子
位元偏离量子状态，导致量子运算出错。为此量子电脑依靠量子纠错，即是使用跨多个量
子位元的量子资讯特殊编码，保护量子资讯不受环境影响。考量到获得准确结果所需的量
子位元数量，目前量子纠错方式的成本非常高。
为了解决量子纠错相关问题，AWS 在 Ocelot（在动物学是指“美洲豹猫”）使用崭新架
构设计，从一开始内建纠错，并采用猫量子位元（cat qubit）。猫量子位元以著名 20
世纪思想实验“薛丁格的猫”命名，能够抑制某些形式的错误，进而减少量子纠错所需资
源。
透过 Ocelot 的设计，研究人员首次成功将猫量子位元技术和其他量子纠错组件整合到可
规模化制造的硅微型芯片上，芯片面积仅 1 平方公分，表面有超导材料薄膜构成量子电
路元件，这种方式借鉴微电子产业的强大制程。
Ocelot 的高品质振荡器由一种名为“钽”（Tantalum）的超导材料薄膜制成，AWS 材料
科学家开发出一种在硅微型芯片处理钽的特殊方法，以提高振荡器性能。
“随着近期量子研究进展，实用容错量子电脑问世不再是‘是否’的问题，而是‘何时’
的问题，Ocelot 便是迈向这个目标的重要一步。未来以 Ocelot 架构设计的量子芯片，
所需的纠错资源将大幅减少，使成本降至目前方法的五分之一。”AWS 量子硬件部门负责
人潘特（Oskar Painter）强调，“我们相信，这将加速实用量子电脑问世，最多可以提
前 5 年。”