IBM用80厘米超导线连接两个120量子比特芯片，传输准确率达99%，为2029年构建量子计算机打下基础。
原型量子计算机虽然已经问世，但要真正发挥其巨大潜力，必须实现大规模扩展与稳定运行。IBM的研究团队近期宣布了一项重要突破，在量子芯片之间的信息传输技术上取得了实质性进展。
传统计算机的基本单位是经典比特，非0即1，而量子计算机的核心是量子比特。量子比特在被测量之前，可以同时处于0和1的叠加状态，这种独特的物理特性带来了算力的指数级提升。然而，想要大幅提升量子计算机的性能，在一块微型芯片上堆叠越来越多的量子比特变得越来越困难。因此，将多块芯片通过连接线拼接在一起的模块化方案，成为了更具可行性的技术路线。
这种跨芯片连接的核心难点在于传输距离。在微观量子世界里，80厘米已经算得上是非常漫长的距离，极易导致脆弱的量子态信息丢失。在最新的测试中，研究人员使用了4条由超导铝制成的长距离耦合器，成功将两块各包含120个量子比特的芯片连接在一起。测试结果显示，跨芯片传输量子信息的平均准确率 reached 到了99%，最高峰值达到99.29%。
除了高准确率，这种超导连接线在运行过程中的能量损耗极低，并且在经历3次升温与降温的循环测试后依然保持正常工作，甚至能够成功传输芯片之间的量子纠缠态。这是人类首次在大型超导量子处理器之间实现多通道量子互联，证明了这种长距离耦合技术作为模块化量子系统基础构件的可行性。
IBM目前正在全力推进模块化量子计算架构。这次测试的量子比特和长距离耦合器，未来将被安装在大体型如同冰箱的低温冷却系统内部。这种低温设备能够提供比外太空深处还要冷180倍的极低温环境，为量子比特的稳定运行提供保障。这项实验的成功，让人们清楚看到了未来量子计算机内部电子线路的具体运作方式。
按照规划，这项技术的终极目标是在极低温设备中将数百块量子芯片连接起来，并在2029年前交付全球首台具有容错能力的通用量子计算机。IBM研究院院长Jay Gambetta表示，成功连接并运行这些低温模块是迈向该目标的重要飞跃，将加速量子硬件、软件与算法的协同创新。
原文：https://www.sciencealert.com/bm-hits-99-accuracy-in-transferring-quantum-information-between-two-chips