量子研究人員最近開發出一種新算法，能夠在量子位（qubits）運作時實時減少噪聲，這一方法適用於多種不同類型的量子位，即使在處理大量量子位的情況下也能有效運作。噪聲在量子計算中是一個重大問題，因為量子位作為量子處理器的基本單元，對周圍環境的變化極為敏感，這些微小的變化可能導致錯誤的發生。這項研究由尼爾斯·波耳研究所、麻省理工學院、挪威科技大學及萊頓大學的學者們共同參與，目的是更有效地控制這些噪聲。
在量子設備中，噪聲會干擾到希望儲存、操作或讀取的相干狀態，這種不必要的擾動被稱為退相干（decoherence）。量子設備具備極高的精度和靈敏度，遠超過經典物理學的水平，因此它們在醫療設備、分子或藥物的量子模擬、信息技術的安全性提高，以及計算速度的大幅提升等方面擁有廣泛的應用潛力。為了應對噪聲問題，研究人員提出了幾種解決方案，包括改進材料、重新設計量子位以減少其靈敏度，或是過去十到十五年中所採用的噪聲抵消方法。
根據研究人員法布里齊奧·貝里塔的說法，通過測量實際的噪聲，研究人員能夠校正控制路徑，以減少退相干的影響。這項新方法名為「頻率二分搜索」（Frequency Binary Search），由法布里齊奧領導的研究團隊利用內建現場可編程門陣列（FPGA）的量子機器控制器進行測試。該控制器可以在實驗中直接控制和讀取量子位，同時收集實驗數據，並且能夠立即估算量子位的頻率，而不需將數據發送回桌面電腦，因為這樣的過程過於緩慢。
該算法在實驗過程中實時記錄這些變化，因為環境的變化會引起量子位的頻率變化。法布里齊奧表示，當前在量子處理單元中，校準這些量子位通常需要進行多次測量，可能達到數千甚至數萬次的測量。而通過頻率二分搜索方法，研究人員能夠在相同時間內對所有量子位進行校準，並能以指數精度降低所需的測量次數（實際上少於 10 次）。隨著量子位數量的增加，這項新方法的潛在應用將變得更加廣泛。透過實時應對噪聲，這項新技術使量子計算機更接近於可靠的大規模應用。
