一種新的計算機程序可以發現量子計算機中的信息何時逃逸到不需要的狀態，這將使這種有前途的技術的用戶能夠在沒有任何技術知識的情況下檢查其可靠性。
華威大學物理系的研究人員開發了一種量子計算機程序，用於檢測“洩漏”的存在，其中量子計算機處理的信息逃脫了0和1的狀態。
他們的方法在今天（3月19日）發表在物理評論A期刊上的論文中提出，並且包括來自其在公共可訪問機器上的應用的實驗數據，其表明不期望的狀態正在影響某些計算。
不同尋常的特性量子計算利用量子物理學的不尋常特性，以與傳統計算機完全不同的方式處理信息。利用量子系統的行為，例如同時存在於多個不同狀態，這種激進的計算形式被設計為同時處理所有這些狀態中的數據，使其具有優於傳統計算的巨大優勢。
在傳統計算中，量子計算機使用0和1的組合來編碼信息，但量子計算機可以同時利用0和1的量子狀態。但是，編碼該信息的硬件有時可能會在另一個狀態下錯誤地編碼，這個問題稱為“洩漏”。即使是在數百萬個硬件組件上累積的微小洩漏也會導致錯誤計算和潛在的嚴重錯誤，從而使傳統計算機的任何量子優勢都無效。作為更廣泛的錯誤的一部分，洩漏正在阻止量子計算機擴展到商業和工業應用。
量子洩露有了量子洩漏發生的知識，計算機工程師將能夠更好地構建可以減輕它的系統，並且程序員可以開發新的糾錯技術來考慮它。
物理學副教授Animesh Datta博士說：“對量子計算的商業興趣正在增長，所以我們想問一下如何確定這些機器正在做他們應該做的事情。
“量子計算機理想情況下是由量子比特組成的，但實它們在某些時候根本不是量子比特 - 實際上是qutrits（三態）或ququarts（四態系統）。這樣的問題可能會腐敗計算操作的每個後續步驟。
維度見證技術“大多數量子計算硬件平臺都遇到這個問題 - 例如，傳統的計算機驅動器都會遇到磁漏。我們需要量子計算機工程師通過設計儘可能地減少洩漏，但我們還需要允許量子計算機用戶執行簡單的診斷測試它。
“如果量子計算機要進入普通用途，重要的是不知道量子計算機如何工作的用戶可以在不需要技術知識的情況下檢查它是否正常運行，或者是否遠程訪問該計算機。”
研究人員通過IBM可公開訪問的雲服務，使用IBM Q Experience量子設備應用他們的方法。他們使用了一種稱為維度見證的技術：通過在IBM Q平臺上重複應用相同的操作，他們獲得了結果的數據集，這些結果無法通過單個量子比特來解釋，並且只能通過更復雜，更高維度的量子系統來解釋。他們計算出這一結論僅僅偶然產生的概率小於0.05％。
多種狀態雖然傳統計算機使用二進制數字或0和1來編碼晶體管中的信息，但量子計算機使用亞原子粒子或稱為transmons的超導電路將該信息編碼為量子位。這意味著它同時處於0和1的疊加，允許用戶同時計算相同量子位的不同序列。隨著量子位數的增加，進程數也呈指數增長。某些類型的問題，例如在代碼分解（依賴於分解大整數）和化學（例如模擬複雜分子）中發現的問題，特別適合於利用此屬性。
Transmons（和其他量子計算機硬件）可以存在於很多狀態：0,1,2,3,4等等。理想的量子計算機僅使用狀態0和1，以及這些的疊加，否則將在量子計算中出現錯誤。
George Knee博士的工作由1851年皇家展覽委員會的研究獎學金資助，他說：“IBM芯片本身能夠在幾千英里的距離內得出這個結論是非常有限的。雖然我們的程序只使用了允許的“單量子位”指令，但尺寸見證方法能夠顯示在transmon電路組件中正在訪問不需要的狀態。我認為這對任何用戶來說都是一個勝利者。想要調查量子機器的廣告屬性，而無需參考硬件特定的細節。“
