繼 Microsoft 推出由拓撲導體（Topoconductor）驅動的運算晶片 Majorana 1 後，AWS 亦迎頭趕上推出新量子運算晶片 Ocelot。量子運算市場似乎正醞釀著一場惡鬥，看誰能將軍事研究級的量子電腦成本壓至商用級。

Ocelot 晶片由設於加州理工學院的 AWS 量子計算中心團隊研發，AWS 稱與目前的量子糾錯方式相比，成本可降低多達 90%。

AWS 在 Ocelot 架構採用嶄新設計，從一開始便內置糾錯功能，並採用貓量子位元 （cat qubit）。貓量子位元以著名的「薛丁格貓」思想實驗命名，能夠抑制某些形式的錯誤，從而減少量子糾錯所需的資源。透過 Ocelot 的全新設計，AWS 研究人員首次成功將貓量子位元技術，和其他量子糾錯組件整合到可大規模生產的微型晶片之上，而這種方式借鑑於微電子業的製程。

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量子電腦的重大挑戰

量子電腦面臨的最大挑戰之一，是它們對環境中最細微的變化或「噪音」極其敏感。振動、熱量、來自手機和 Wi-Fi 網絡的電磁干擾，甚至宇宙射線和來自外太空的輻射都會使量子位元（qubits）失去其量子態，導致量子運算錯誤。這令構建能執行可靠且無錯運算的量子電腦變得極其困難。

AWS 量子硬件部門主管 Oskar Painter 指出：「最大的挑戰不僅是構建更多的量子位元，而是要令它們可靠地工作。」

為解決上述問題，量子電腦依賴量子錯誤校正，即透過使用跨多量子位元的特殊量子信息編碼，以「邏輯」量子位元的形式來保護量子信息不受環境影響，從而得以在錯誤發生時進行檢測和校正。可惜的是由於獲得準確結果所需的量子位元數量龐大，以現行的量子糾錯方法進行的話成本極高。

加速實用量子電腦面世

為此，AWS 研究人員從頭開始設計，開發了內置錯誤校正的 Ocelot。

「我們審視了其他人如何處理量子錯誤校正，並決定走一條不同的路。因我們相信如果要製造實用的量子電腦，必須優先考慮量子糾錯。隨著近期量子研究的進展，實用容錯量子電腦問世已不再是『If』的問題，而是『When』的問題。Ocelot 正是邁向這個目標的重要一步。」

Painter 預期，未來以 Ocelot 架構設計的量子晶片所需的糾錯資源將大幅減少，使其成本降至現行方法的五分一。這將加速實用量子電腦問世，最多可以提前五年。

他又形容，可以將量子糾錯視為製造業中的質量控制，與僅需要一個檢查點來檢測所有缺陷，而不是需要十個檢查點的差異。通過如 Ocelot 這樣的方法減少所需資源，量子電腦的體積可以變得更小、更穩健且成本更低。這無疑能加速量子運算應用於藥物開發、新材料生產，以及更準確預測金融市場的風險和投資策略等。