来自世界各地的三支科学家团队在量子计算领域取得了重大里程碑。这三个小组都展示了基于硅的量子设备超过99%的准确度，为无错误的实用、可扩展的量子计算机铺平了道路。

经典计算机以位为单位存储和处理信息，位表示为1或0。然而，由于叠加的量子怪癖，量子计算机使用的量子位可以是1、0或同时为0。这应该允许量子计算机比经典计算机更强大。然而，量子态对外界干扰很敏感，这可能会导致严重限制这些机器实用性的错误。

但是现在，这三项新研究已经证明了错误率低于百分之一的量子计算机系统。更好的是，这些设备都是基于硅的，这应该使它们更容易使用现有的商业半导体基础设施制造。

由澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)领导的团队在单量子比特系统中实现了99.95%的保真度，在两个运行量子比特中实现了99.37%的保真度。荷兰代尔夫特理工大学的第二个团队用一个量子比特实现了99.87%，用两个量子比特实现了99.65%。最后，日本RIKEN的一个团队在一个量子位系统中达到了99.84%的保真度，在两个量子位中达到了99.51%。

新南威尔士大学研究的主要作者安德里亚·莫雷洛教授说：“当错误如此罕见时，就有可能在错误发生时发现并纠正它们。”“这表明可以构建具有足够规模和足够能力的量子计算机来处理有意义的计算。这项研究是我们到达那里的旅程中的一个重要里程碑。”

UNSW系统将信息编码在植入硅芯片的磷原子的核自旋中。这些原子的原子核是核心处理器，执行量子操作，它们通过与每个原子量子纠缠的电子相互连接。

“如果你有两个连接到同一个电子的原子核，你可以让它们进行量子操作，”该研究的主要实验作者MateuszMądzik博士说。“虽然你不操作电子，但那些原子核会安全地存储它们的量子信息。但现在你可以选择让它们通过电子相互交谈，以实现适用于任何计算问题的通用量子运算。”

Delft和RIKEN实验是使用两个电子的自旋作为量子位进行的，每个电子都被限制在一个由硅和硅锗合金制成的量子点中。

由于这三个团队的准确率都超过了99%，研究人员表示，下一步是设计实用的硅量子处理器，这些处理器可以扩展到商用量子计算机。