感觉很长一段时间以来，量子计算行业都避免谈论“量子优势”或“量子霸权”，即量子计算机可以解决传统计算机上需要很长时间才能解决的问题。在某种程度上，这是因为业界希望避免随之而来的炒作，但 IBM 今天通过详细说明它计划如何使用一种新颖的错误缓解技术来绘制一条运行越来越大的电路的路径，再次带回了关于量子优势的讨论它需要达到这个目标——至少对于一组特定的算法。
量子计算机讨厌的只是噪音，这已经不是什么秘密了。毕竟，量子位是善变的，温度或振动的最小变化都会使它们退相干。当前的量子计算时代与“嘈杂的中尺度量子 (NISQ) 技术有关”是有原因的。
IBM 和其他所有量子计算公司的工程师都在朝着减少硬件和软件级别的噪声方面迈出缓慢而稳步的步伐，例如，IBM 从 2020 年开始的 65 量子位系统现在显示的相干时间是首次推出时的两倍. IBM 的transmon 超导量子位的相干时间现在超过 1 毫秒。这听起来可能不多——其他一些公司已经表明
但 IBM 也在采取另一种方法，但押注于新的错误缓解技术，称为概率错误消除和零噪声外推。在非常基本的层面上，您几乎可以将其视为耳机中主动降噪的量子等价物。该系统会定期检查系统是否存在噪声，然后从本质上反转这些噪声电路，使其能够创建几乎没有错误的结果。
IBM 现在已经表明，这不仅是理论上的可能性，而且在其现有系统中实际上是可行的。这里的一个缺点是，当你不断地对这些嘈杂的电路进行采样时，会有相当多的开销，而且开销在量子比特的数量和电路深度上呈指数增长。但IBM Quantum 的硬件开发总监 Jerry Chow 认为，这是一个值得做出的权衡。
Chow 解释说：“错误缓解是通过了解错误并以允许我们取消它们的方式运行量子电路，找到以某种方式处理物理错误的方法。” “在某些方面，纠错就像最终的错误缓解措施，但关键是，我们正在构建的许多硬件已经提供了这种途径，这些技术是更近期的。我们真正兴奋的是称为概率错误消除。这确实是一种权衡运行时间的方法——权衡运行更多电路，以了解影响计算的系统可能固有的噪声。”
该系统本质上是在现有电路中插入额外的门，以对系统中固有的噪声进行采样。虽然开销随着系统的大小呈指数增长，但 IBM 团队认为，与估计相同电路的最佳经典方法相比，它的指数较弱。
正如 IBM 之前宣布的那样，它计划在 2024 年或 2025 年之前将错误缓解和抑制技术引入其 Qiskit 运行时，因此开发人员在编写代码时甚至不必考虑这些。