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谷歌接近製造“通用”量子計算機,結合模擬和數字方法

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作者的文章: Kenneth Douglas

短字節: 通用量子計算機可能比我們想像的更接近。谷歌和一些頂尖大學的研究人員已經找到了一種結合量子計算的數字和模擬方法的方法。谷歌將這種方法稱為“具有數字扭曲的量子退火”,並使用相同的方法,它創造了一種早期的設備原型。

經過多年的研究和創新,IBM和D-Wave已成功創建功能性量子計算機。 IBM甚至將其部分量子計算資源連接到互聯網,允許人們使用它們。

然而,這些公司無法創建可擴展到解決複雜問題所需的量子比特的設備。簡單來說,研究人員無法創造出能夠解決當今計算機無法解決的問題的量子計算機。

根據Nature的說法,谷歌,加州大學和IKERBASQUE,巴斯克地區大學和巴斯克科學基金會的一組研究人員在一個可以改變這種情況的研究中成功地將兩種主要方法結合在一台原型機中。 。

第一種方法,即數字方法,在某種安排中使用量子位設計量子計算機,就像經典位構成微處理器一樣。這裡,使用門模型將量子位彼此鏈接以創建量子邏輯門。因此,要在這樣的計算機上執行任務,必須事先對門進行編程。

另一種方法,即模擬方法,也稱為絕熱量子計算。這裡,問題被送到基態的量子位。量子比特通過塑造它們的集體量子態逐漸演變並達到解決方案。

值得注意的是,與數字方法相比,模擬量子計算期間產生的誤差不能以有效的方式校正。

研究人員通過結合兩種方法克服了這個問題,並將該方法標記為“具有數字扭曲的量子退火”。

在新器件中,邏輯門控制相鄰的量子位,“數字地將它們引導到編碼問題解決方案的狀態”。

“通過糾錯,我們的方法成為一種通用算法,原則上可以擴展到任意大的量子計算機,”Google團隊成員Alireza Shabani說。

目前,谷歌的設備處於早期原型階段。研究小組希望在幾年內我們能夠見證超過40個量子比特的設備。

“在這一點上,”沙巴尼說,“模擬量子動力學將成為可能,這種量子動力學在經典硬件上無法實現,這將標誌著'量子至上'的出現。”

有關更多信息,請訪問Nature和Google Research。

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