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一看就懂

魔法态
是什么

写给刷到量子电脑新闻、
却不知道它卡在哪的人
第 348 期电脑和网络里的事第 36 / 36 篇灵感来自 Reddit核实于 2026年10月22日
视频版2 分 36 秒 · 中英字幕

不方便开声音?往下看图文版。

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下面是视频旁白的全文。

量子电脑最多九成五的力气,可能要拿来造魔法。这是谷歌引用的一个估算。科学家真管这东西叫魔法态。一台电脑,为什么要花这么大力气,去造魔法?

先看量子电脑最怕什么。它的小零件叫量子比特,特别娇气。一点热、一点震动,就会出错。所以科学家给它配了纠错:好几个比特一起看着同一份信息,谁偏了,马上掰回来。问题是,纠错能盯住的动作不多。

你可以把它想成一台只有整格旋钮的机器。每拧一下,正好转四分之一圈,咔哒一声卡进格子。卡在格子里的东西,偏一点立刻看得出来,纠错就管得住。可只拧整格有个大毛病:这样算出来的东西,普通电脑也能照着算出来。量子电脑就没比它强。

要真比普通电脑强,就得会拧半格,也就是八分之一圈。半格不卡在格子上。拧的时候偏了一点,纠错分不清这是故意的,还是出错了。办法是,干脆不在机器上现拧。

先在旁边单独拧好一个半格的零件,检查合格,再把它装进去。装进去,就等于替机器拧了那半格。这个提前拧好的零件,就是魔法态。它其实就是一个量子比特,被转到八分之一圈那个角度。叫它魔法,是因为有了它,只会拧整格的机器,什么都算得了。

麻烦在后头:装一次,就用掉一个。一道有用的大题,要用掉多到数不清的魔法态。而且在旁边拧的时候,也会拧歪。老办法叫蒸馏:拿十五个拧得不太准的,一起过一道检查。过了,炼出一个准得多的;没过,整批扔掉。

这么一层层炼下去,造魔法态的车间,就占了机器的一大半。今年十月,谷歌在《科学》杂志上,发表了一个新办法,叫培育。不再拿十五个去炼一个,而是一个零件边拧边查,一不对就扔掉重来。

留下来的零件,错误少了大约四十倍,一万次里只错一次左右。不过这还是小芯片上的试验,离好用的量子电脑,还很远。以后的量子电脑,魔法车间会越做越小,还是一直占掉一大半?现在没人知道。你站哪一边?

1

一个提前拧好的零件

魔法态,就是在量子电脑旁边单独拧好「半格」、检查合格、再装进去的一个零件。

谷歌引用过一个估算:将来的量子电脑,最多可能要把九成五的力气花在造它上面。

2

只会拧整格的机器

量子电脑的小零件叫量子比特,一点热、一点震动就出错。所以要配纠错:好几个比特一起看着同一份信息,谁偏了马上掰回来。

麻烦是纠错只管得住少数几种动作。把它们想成一个旋钮,每拧一下正好四分之一圈,咔哒卡进格子。卡在格子里,偏一点立刻看得出来。

只拧整格
纠错管得住
可这样算出来的东西,普通电脑也能照着算。量子电脑就没比它强。
要拧半格
才比普通电脑强
半格就是八分之一圈,它不卡在格子上。偏了一点,纠错分不清是故意的还是出错了。

这一步难操作,真名叫「T 门」。整格那几种动作,科学家叫「Clifford 操作」。

3

不在机器上现拧

旁边拧好单独拿一个量子比特,转到八分之一圈。
检查合格不准的扔掉,只留准的。
装进机器装进去,就等于替机器拧了那半格。

这个零件就是魔法态。它其实就是一个量子比特,被转到八分之一圈那个角度。叫它魔法,是因为有了它,只会拧整格的机器什么都算得了。

「装进去」真正的做法叫门传送:用几步整格操作加一次测量,把零件里那半格「搬」到要算的比特上。

4

为什么要花九成五的力气

魔法态装一次就用掉一个,不能拆下来再用。一道有用的大题,要用掉多到数不清的魔法态。

而且在旁边拧的时候也会拧歪。老办法叫蒸馏:拿十五个不太准的一起过一道检查,过了炼出一个准得多的,没过整批扔掉。一层层炼下去,造魔法态的车间就占了机器一大半。

十五个,炼一个 一层不够准,就再炼一层。所以车间越修越大。
5

谷歌这回换了个炼法

2026 年 10 月,谷歌在《科学》杂志上发表了「培育」:不拿十五个炼一个,而是一个零件边拧边查,一不对就扔掉重来。

在谷歌的 Willow 芯片上,留下来的零件错误少了大约四十倍,一万次里只错一次左右。

这还是小芯片上的试验,离好用的量子电脑还很远。

量子电脑最难的
不是算,
是先把半格拧准
以后魔法车间会越做越小,还是一直占一大半?现在没人知道。
下 一 篇

一个网页是怎么变出来的

拿今晚吃海鲜的报名页当例子,讲给从没写过一行代码的人

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