
科學家創建了一組“邏輯Qubits”,其錯誤率比物理Qub低800倍量子計算機在不久的將來。
量子位或量子位本質上容易出錯 - 這種敏感性被描述為“嘈雜”。創建邏輯量子位是解決此問題的一種方法。這些是通過束縛的物理Qubit的集合量子糾纏- 它們通過在不同地方存儲相同的信息來減少錯誤。當計算正在進行時,這會散佈可能的故障點。
在4月2日發布給預印服務器的新論文中arxiv,科學家證明,他們可以對使用量子計算公司Quantinuum製造的H2量子處理器中的30個物理量子位中的30個邏輯Qubit進行實驗。
該團隊由Quantinuum和Microsoft的研究人員組成,在由邏輯量子器組成的基本量子電路上進行了14,000個實驗,而沒有產生未檢測到和糾正的任何錯誤。
他們希望這項技術可以將其集成到未來的混合超級計算機中,由100個可靠的邏輯Qubits提供動力 - 這足以為組織提供科學優勢,Microsoft的戰略任務和技術EVP在4月3日表示博客條目。
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尺度量子計算機的最大問題之一,超出了運行它們所需的硬件,是量子位的錯誤率。傳統計算中的位具有錯誤率十分之一。
但是,當在量子電路上進行實驗時,物理Qubit的錯誤率約為100中的1個。微軟。相比之下,新的邏輯量子位的錯誤率僅為100,000分之一。
Quantinuum代表說,研究人員通過將一種稱為“活躍綜合徵提取”的技術應用於Quantinuum的離子陷阱量子和量子計算體系結構來實現這一改進。陳述。
該技術涉及在計算過程中進行診斷和糾正錯誤,而不會破壞邏輯Qubits。由於四個二進制狀態之間的量子疊加狀態(表示計算數據的1和0)時,它們處於量子疊加狀態時,因此您在不引起疊加崩潰的情況下無法查看它們。
活動綜合徵提取是從A紙於2018年9月出版,其工作是因為這種邏輯量子的組成方式。邏輯量子量子包括少數物理量子位(稱為輔助代碼塊),該量子不存儲用於計算的數據,但是臨時存儲了邏輯量子的信息,因此可以看到。通過應用這項技術,科學家能夠在塊中窺視,然後在出現時識別和糾正錯誤,而不會破壞計算。
“量子誤差校正和容錯的突破對於實現科學發現和能源安全的量子計算的長期價值很重要,”橡樹嶺國家實驗室的量子科學中心主任特拉維斯·謙(Travis Humble陳述。 “這樣的結果使得能夠繼續開髮用於研發的量子計算系統。”
微軟代表認為,這項研究代表了他們所謂的“級別2”量子計算的轉變,在該計算中,科學家具有低誤差量子硬件,可以擴展以可靠地解決問題。相比之下,當今的量子計算機被描述為“嘈雜的中間量子量子”(NISQ)機器。
目的是進入3級機器並實現所謂的“量子至上”,也就是說,達到量子計算機比量子計算機更強大和功能的地步最快的超級計算機。