在传统计算机中，错误纠正已经是一种成熟的技术。每部手机都需要检查和修复错误才能通过杂乱的电波发送和接收数据。量子计算机为解决某些传统计算机无法解决的复杂问题提供了巨大潜力，但它的这种能力取决于利用亚原子粒子极其短暂的行为。这些计算行为是如此短暂，以至于即使查看它们以检查错误也可能会导致整个系统崩溃。

在一篇于8月9日发表在《自然•通讯》上的概述一种新纠错理论的论文中，来自普林斯顿大学、耶鲁大学和威斯康星大学麦迪逊分校的跨学科研究团队表明，他们可以显著提高量子计算机对错误的容忍度，并减少隔离和修复错误所需的冗余信息量。这种新技术将可接受的错误率从1%提高到了4%，这对于目前正在开发的量子计算机来说是很实用的。

在传统计算机中，错误是很简单的，如内存从比特“1”意外翻转到了“0”。处理此类故障的常用方法是构建一些冗余的副本信息，以便将每条数据与重复副本进行比较。然而，这种方法增加了所需的数据量，并为错误创造了更多的可能性。因此，它仅在绝大多数信息已经正确时才有效。否则，针对错误数据去检查错误只会导致产生更深的错误泥坑。

在传统计算机中，如果一组被认为是冗余的信息以11001的形式出现，那么假设数量更多的1是正确的，而0是错误的，这种推断可能是有潜在的风险。但是，如果信息是11XX1，这其中损坏的比特是很明显的，这种情况下得出的结果就会更加令人信服。传统计算中的擦除错误是人们众所周知的，但研究人员此前在设计量子计算机时并未考虑尝试把错误擦除。

该研究团队并没有仅仅专注于减少错误的数量，而是设法让错误更加明显。他们深入研究了错误的实际物理成因，并设计了一种系统，以便对最常见的错误来源进行有效地消除，而不仅仅是简单地破坏损坏的数据。研究人员表示，这种行为代表了一种被称为“擦除错误”的特殊类型错误，从本质上说，这种错误比那些损坏了的数据更容易清除。

该团队开发的擦除错误的技术利用了中性原子量子比特，量子信息(量子比特)存储在单个镱原子中。该研究小组之所以选择镱元素，部分原因是因为它的最外层有两个电子，而大多数其他中性原子的最外层只有一个电子。虽然这种新机制特定使用的镱原子，但已有许多中性原子量子比特系统正在世界各地被研究，估计将有更多中性原子可擦除错误。此外，该小组现在正致力于在一台有几十个量子比特的量子计算机中演示将错误转换为擦除。（编译:Qtech）