
量子計算機比最快的超級計算機來自Nord Notique的研究人員認為,可能比專家預期的要近。
這是因為該公司已經建立了一個個人錯誤的物理標式,該量子可能會大大減少獲得量子優勢所需的量子數(這是量子計算機真正有用的地方)。
最終,這可能導致實現量子至上的機器 - 量子計算機比古典計算機更強大。
與將數據編碼為1或0的經典位不同,量子位依賴於量子力學為了實現“連貫性”並將數據編碼為1或0的疊加,這意味著數據在兩種狀態中均同時編碼。
在量子計算機,可以將多個量子拼接在一起量子糾纏- 在量子位可以共享相同信息的地方,無論它們在時間或空間中分離多遠,都可以並行處理計算,而古典計算機只能按順序處理計算。
但是量子位是“嘈雜的”,這意味著它們很容易受到環境干擾,例如溫度變化,這會導致高誤差率。因此,通常需要冷卻到附近絕對零,但即使到那時,他們仍然可以在計算中中途陷入“腐爛”,並且由於外部因素而失敗。
有關的:在下一階段的量子計算中,這種新型的室溫Qubit如何迎接?
這個高錯誤率意味著量子計算機需要擁有數百萬個量子位才能實現量子至上。但是今天最強大的量子計算機包含只有1,000 QUAT。
這就是為什麼研究重點放在降低量子錯誤率上的原因。減少錯誤的一種方法是構建“邏輯量子”,其中幾個量子位被視為在計算過程中作為一個有效的,無錯誤的量子的行為。這取決於冗餘 - 計算機科學中的概念,其中相同的數據存儲在多個位置。
一個像邏輯量子的物理量子
Nord Notique的科學家採用了不同的方法,而是設計一個單個物理量子,然後在操作過程中應用“骨氣碼”以減少單個量子級的錯誤。他們在4月12日在《雜誌》上發表的一項研究中概述了他們的發現物理評論信。骨器代碼是專門針對使用玻感模式的系統設計的錯誤校正代碼 - 例如光子。他們利用玻色子的量子特性來保護信息免受錯誤。
Nord Notique的科學家建造了一個“玻色量量子”,其大約是核桃的大小,最高到10微波光子或光顆粒,在高度純淨的超導鋁腔中產生共鳴 - 冷卻至絕對零。
然後在進行計算時應用骨氣代碼以糾正兩種類型的量子錯誤:“位式浮動”,或者彼此讀取0s和1s時;當量子的概率為正值或負數時,“相-FLIPS”。
他們的骨氣法規將單個Qubits的連貫性時間延長了14%,科學家說,這是迄今為止的最佳結果。科學家在論文中寫道,模擬還表明,錯誤校正不僅可行,而且在為現有的單個量子位添加其他量子位時可能會更強大。
在量子計算機中僅使用數百個量他的量表可能會帶來量子優勢,而不是科學家以前認為我們需要的數百萬量子器,而是研究合著者和Nord Quantique的首席技術官,朱利安·卡米蘭·萊米爾(Julien Camirand Lemyre),告訴現場科學。由於設計的增加,量子壽命的增加,以及聲稱的操作時鐘速度的最多比可比機器高1,000倍,這意味著在此短窗口中可以進行更多的計算。這意味著不需要冗餘Qubits的“開銷”,而不是使用沒有錯誤校正甚至具有邏輯Qubit的機器。
建造無故障量子計算機的競賽
其他公司,例如元素和呻吟,正在使用不同的方法來降低錯誤率,但大多數依賴於邏輯Qub。萊米爾(Lemyre)認為,他公司的方法比這種“蠻力”方法更好。
“ Nord Quontique的建築量樓方法涉及將誤差校正所需的冗餘,直接構成構成每個物理量子的硬件。因此,從某種意義上說,我們通過將我們所說的波斯尼克代碼的獨特架構和使用的結合組合來使物理量子台化為邏輯碼頭,”萊米爾說。
儘管如此,仍然存在量子至上的障礙。萊米爾(Lemyre)指出,較大的量子計算機將需要“少數物理噸位”來糾正肺泡代碼遺漏的幾個錯誤。
該公司的下一步是完成建立一個系統,預計將於今年秋季進行,並具有多次錯誤的物理量子。萊米爾說,如果一切都計劃在計劃中,Nord Quontique希望到2028年發布一台量子計算機,其中約有100台量子計算機。