量子退相干

技术说明

Qubits maintain quantum states through isolation from environmental noise—thermal fluctuations, electromagnetic interference, and molecular vibrations all cause decoherence. Current qubits require extreme cooling (near absolute zero) and electromagnetic shielding. Coherence times range from microseconds (superconducting) to seconds or more (trapped ions, neutral atoms).

量子纠错通过在许多物理量子位上编码逻辑量子位来对抗退相干，检测和纠正错误的速度比错误累积的速度更快。每个逻辑量子位需要花费许多物理量子位，但开销正在快速下降。 Google 的 Willow 处理器（105 个量子位，2024 年 12 月）展示了低于阈值的错误校正，其中添加物理量子位实际上降低了逻辑错误率。这一进步就是为什么突破 256 位 ECDSA 现在看起来像是在不到 500,000 个物理量子位内包含 1,200-1,450 个逻辑量子位（Google Quantum AI，2026 年 3 月），而不是曾经假设的数百万个。