2026年2月24日——克尔猫量子比特是一种特殊类型的量子位，由超导电路构建而成，通过精心调控微波信号塑造其能量势场。通过施加定制化的“泵浦”信号，加州大学研究人员可以创建两种稳定的量子态（就像弹珠可以停留在两个凹谷中的任意一个），并利用它们来表征0和1。

这种方法的强大之处在于，其能量势场可被设计为既能保护量子比特免受特定类型错误干扰，又能保持精确操控。通过调整驱动信号，科学家能够初始化量子比特、执行逻辑门操作并完成读取——这些构成了量子计算的基础工具集。

高保真克尔猫量子比特操作基准测试

随着量子计算从实验室演示迈向可扩展机器，核心挑战之一仍是噪声控制与抑制。构建不仅性能优异、还能在实际操作中保持抗错优势的量子比特，是实现容错计算的关键。该研究直接应对了这一挑战。

这项研究标志着实用化可扩展量子计算取得重大进展。该团队展示了一种经过特殊设计的噪声偏置超导量子比特，其能有效抑制主要类型的计算错误——这种方法可显著提升量子纠错效率。关键突破在于，他们不仅实现了器件制备，更验证了其作为全功能量子比特的可行性：包括可靠的态制备、干扰极小的读取操作，以及计算所需的完整逻辑门集合。

更重要的是，研究人员对这些操作进行了严格系统的基准测试。结果表明该量子比特在保持高保真性能的同时，仍具备理想的强误差偏置特性——这是容错架构不可或缺的组合特性。

其广泛影响显而易见：该研究强化了通向容错计算的硬件驱动路径。它表明通过精心设计的器件方案，可以从源头减轻纠错负担，而非单纯依赖日益复杂的纠错编码。通过在实际门操作（而非仅空闲态寿命测量）中对错误进行表征，该团队提供了更真实可靠的性能评估。这些成果有力验证了噪声偏置量子比特作为下一代高效硬件量子计算基础的前景。