一位量子物理学家用老把戏发明了新密码。

悉尼大学的一位科学家实现了一位量子业内人士所说的许多研究人员认为不可能实现的事情。物理学院的本杰明·布朗博士已经为量子计算机开发了一种纠错码，它将释放更多的硬件来进行有用的计算。它还提供了一种方法，可以让谷歌和IBM等公司设计出更好的量子微芯片。

他通过将已知的三维操作代码应用于二维框架来做到这一点。

诀窍在于将时间作为第三个维度。布朗博士说，我正在使用两个物理维度，并加上时间作为第三个维度。这打开了我们以前没有的可能性。

这有点像编织，他说。每一行都像一条一维的线。你一排接一排地编织羊毛，随着时间的推移，这就产生了一块二维的布板。

在建造足够大的机器来解决有用的问题之前，减少中的错误是科学家面临的最大挑战之一。

因为量子信息是如此脆弱，它会产生很多错误，悉尼大学纳米研究所的研究员布朗博士说。

完全消除这些错误是不可能的，所以我们的目标是开发一种容错架构，在这种架构中，有用的处理操作远远重于纠错操作。

您的手机或笔记本电脑将在许多年内执行数十亿次操作，直到一个错误触发黑屏或其他故障。布朗博士还在ARC卓越工程量子系统中心任职，他说，目前的量子操作很幸运，每20次操作就有不到1个错误，这意味着每小时有数百万个错误。

今天的实验量子计算机中的大部分构件--量子比特或量子比特--都是由的开销占用的。

我抑制错误的方法是使用在二维架构表面上运行的代码。布朗博士说，这样做的效果是把很多硬件从纠错中解放出来，让它继续处理有用的东西。

内奥米·尼克森(Naomi Nickerson)博士是加州帕洛阿尔托PsiQuantum的量子架构部主任，与这项研究无关。她说：这一结果为执行容错门建立了一种新的选择，它有可能极大地减少开销，并使实际的量子计算更接近实际。

像PsiQuantum这样的初创企业，以及谷歌、IBM和微软等大型科技公司，都在带头开发大规模量子技术。迫切需要找到能够让他们的机器扩大规模的纠错码。

微软量子公司(Microsoft Quantum)高级研究员迈克尔·贝弗兰(Michael Beverland)博士也与这项研究无关，他说：这篇论文探索了一种令人兴奋的、奇特的方法来执行容错量子计算，为潜在地实现二维空间的通用量子计算指明了方向，而许多研究人员认为这是不可能的。

目前存在的二维码需要贝弗兰博士所说的蒸馏，更准确地说是魔态蒸馏。这就是量子处理器对多个计算进行排序并提取有用计算的地方。

布朗博士说，我已经应用了三维码的力量，并将其改造成二维框架。

布朗医生今年一直很忙。今年3月，他与EQUS和悉尼大学的同事在顶级物理杂志“物理评论快报”上发表了一篇论文。在这项研究中，他和他的同事开发了一种解码器，可以识别和纠正比以往任何时候都多的错误，实现了纠正方面的世界纪录。

布朗博士说，识别更常见的错误是我们释放更多处理能力进行有用计算的另一种方式。

斯蒂芬·巴特利特(Stephen Bartlett)教授是该论文的合著者之一，也是悉尼大学理论研究小组的负责人。

我们在悉尼的团队非常专注于发现我们如何放大量子效应，以便它们能够为大规模设备提供动力，巴特利特教授说，他也是科学学院研究的副院长。

布朗博士的工作展示了如何为量子芯片做到这一点。这种类型的进步将使我们能够从少量的量子比特发展到非常大的数量，并建造超强大的量子计算机，从而解决明天的重大问题。