量子退相干

技術說明

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).

量子糾錯透過在許多物理量子位元上編碼邏輯量子位元來對抗退相干，偵測和修正錯誤的速度比錯誤累積的速度更快。每個邏輯量子位元需要花費許多物理量子位元，但開銷正在快速下降。 Google 的 Willow 處理器（105 個量子位，2024 年 12 月）展示了低於閾值的錯誤校正，其中添加物理量子位元實際上降低了邏輯錯誤率。這項進步就是為什麼突破 256 位元 ECDSA 現在看起來像是在不到 50 萬個物理量子位元內包含 1,200-1,450 個邏輯量子位元（Google Quantum AI，2026 年 3 月），而不是曾經假設的數百萬個。