Google有一組六個里程碑,他們旨在超越商業上可行的量子計算機。第一個是量子優勢:擁有比超級計算機更快的量子計算機。這是在2019年實現的。現在,這家基於山景城的公司已經達到了第二個公司:降低計算錯誤率。
他們通過使量子處理器更大來解決這個問題。這些過程的核心,有量子位 - 量子位 - 使量子計算機優於傳統計算機的計算機制。但是它們有一個缺點:在量子世界中,錯誤校正要比常規世界更難。
一台普通計算機將存儲任何在特殊錯誤校正位中擁有的信息的副本。如果原件中發生錯誤,則可以針對副本進行檢查並在必要時進行更正。這在量子世界中不可能發生。量子位是疊加的。它們不僅是常規位,而且是這兩種狀態的混合物。
觀察並進行量子狀態的測量使狀態的波函數崩潰。這意味著狀態不再處於疊加狀態,因此現在將是0或1。為了避免這種情況,理論物理學家一直在處理糾正量子錯誤的問題。一種方法看到創建了由許多物理Qub製成的邏輯量子。該機器只需要使用一些物理量子位即可糾正邏輯量子器中的可能錯誤。
“我們的量子計算機是通過以精心策劃的方式操縱量子的量子來工作的,我們稱之為量子算法。挑戰是量子量是如此敏感,即使是流浪的光也會導致計算錯誤,並且隨著量子計算機的增長,問題會惡化,” Sundar Pichai,Google和母公司Alphabet的CEO,在Google Company Alphabet中寫道,博客文章。

完全組裝的Google Quantum AI。圖片來源:Google Quantum AI
物理量子越多,邏輯量子的預期越好。但這不是無限地增加數字的簡單情況。更多量子位也可能導致其中兩個遇到相同的錯誤。但是可以糾正這些多個錯誤。這就是Google團隊發現的。使用17個物理量子位的版本一次可以恢復一個錯誤。但是一個帶有49個量子位的版本可以做更多的事情:它具有更好的整體性能,並且可以一次處理兩個錯誤。
Google Quantum人工智能實驗室的工程總監Hartmut Neven在新聞發布會上說:“它有點掉了下來;我們需要倒下很多。”自然。
Pichai解釋了這是如何第一次通過實驗縮放邏輯量子。
Google的第六個里程碑是由100萬個物理量子位和1,000個邏輯量子製成的量子計算機,這意味著每個邏輯量子都有1,000個物理量子,可用於錯誤校正等。 Google希望在十年末實現這一目標。
作品發表在自然。