近日，英国布里斯托尔大学量子工程与技术实验室(QETLabs)的一个研究团队展示了如何保护量子比特免受量子计算机光子硅芯片错误的影响。

粒子的量子态非常脆弱且很容易出错，这使得构建光子量子计算机变得困难。量子纠错码是一种保护量子比特的方法，通过将它们嵌入到粒子更强大的纠缠态中，QETLabs团队首次在硅光子芯片中证明了能提高纠错能力。

该团队展示了纠缠光子的大态如何包含单个逻辑量子比特，并保护它们免受经典世界的有害影响。Bristol-led领导的团队包括来自哥本哈根大学和丹麦科技大学的研究人员，他们制造了该硅光子芯片。 

研究员Caterina Vigliar博士说：“该芯片非常通用。它可以被编程以提供被称为图的不同类型的纠缠态。每个图态都能保护信息的逻辑量子比特免受不同环境影响。”

该芯片具有三个模块。第一个模块有八个相干泵浦螺旋波导(1.5厘米长)，它产生两对纠缠光子，这些光子在空间上用集成滤波器隔开。每个光子为8量子比特系统编码一对量子比特。

接下来，可编程纠缠门模块用于融合量子比特状态，然后马赫曾德尔干涉仪的三角形结构执行任意投影测量。光子使用低损耗(<1 dB)光栅耦合器在芯片外进行光纤耦合，并路由到高效超导纳米线单光子探测器(SNSPD)。

该研究团队用该技术展示了量子比特的质量从65%提高到了95.8%。(编译:Qtech)