據美國物（wù）理學家組織網8月31日報道，美（měi）國國家標準（zhǔn）與技術研究院（NIST）的物理學家使用單個鈹離（lí）子量子位（qubit）進（jìn）行簡單的量子（zǐ）邏輯操作，通過改進試驗方法，獲得了有史以來單量子位處理量子信息的最低出錯（cuò）率，首（shǒu）次滿足（zú）了科（kē）學家建立實（shí）用量子計算機的理（lǐ）論要求。

      量子計算（suàn）機有望解決（jué）對現有技術（包括超級計算機）來說非常困難的某些問題。對於簡（jiǎn）單的量子邏輯操作來說，NIST科學家使用（yòng）單個鈹離子量子位進行的實驗是一個裏程碑，然而，一台實用的（de）量子計算機也要求雙量子位邏輯操作具有相當低（dī）的出（chū）錯率。

      “科學家們（men）普遍認為，在量子計算機中，每1萬（wàn）次邏輯操作中出現（xiàn）一個錯誤這樣的出錯率比（bǐ）較（jiào）低，足以借用（yòng）量子計算機中使用（yòng）的糾錯協議進行糾正。”該研究的領導者、NIST的博士後堅（jiān）頓?布朗表示：“一般（bān）而言，如果（guǒ）出錯率超過上述數字，進行糾錯時可能會出現更（gèng）多錯誤。最新實（shí）驗（yàn）獲得的出（chū）錯率為每（měi）5萬個邏輯操作中出現一個錯誤，這表明，我們能有效地控製單量子位的操作。”

      NIST的科學（xué）家使用計算機軟件（jiàn）隨機挑選（xuǎn）出了1000條（tiáo）不同的邏輯操作（zuò）序列，並對其進行了試驗。10個不同長度的邏（luó）輯操作序列從1個到987個操作不等，每個序列重複100次，測試結果可與完美的理論結果相媲美。

      科學（xué）家們對實驗進行了兩個方麵的改進獲得了上述結果。首先，他們使用微波而不是常用的激光束操作離子（zǐ）。他們將一個微波天線整合（hé）進離子陷阱中（zhōng），離子盤旋於陷阱表麵上（shàng）方40微米處。使用微波減少了由於激光束的指向和能量不穩定以及自發產生的離子發射所導致的錯誤。其次，科學家（jiā）們將離子陷阱置於一（yī）個銅真（zhēn）空室內並使用氦浴將其冷卻到4.2K（約為（wéi）零下269攝氏度），以減少實驗（yàn）室中磁場波動所引起的錯誤。