
量子计算机比最快的超级计算机来自Nord Notique的研究人员认为,可能比专家预期的要近。
这是因为该公司已经建立了一个个人错误的物理标式,该量子可能会大大减少获得量子优势所需的量子数(这是量子计算机真正有用的地方)。
最终,这可能导致实现量子至上的机器 - 量子计算机比古典计算机更强大。
与将数据编码为1或0的经典位不同,量子位依赖于量子力学为了实现“连贯性”并将数据编码为1或0的叠加,这意味着数据在两种状态中均同时编码。
在量子计算机,可以将多个量子拼接在一起量子纠缠- 在量子位可以共享相同信息的地方,无论它们在时间或空间中分离多远,都可以并行处理计算,而古典计算机只能按顺序处理计算。
但是量子位是“嘈杂的”,这意味着它们很容易受到环境干扰,例如温度变化,这会导致高误差率。因此,通常需要冷却到附近绝对零,但即使到那时,他们仍然可以在计算中中途陷入“腐烂”,并且由于外部因素而失败。
有关的:在下一阶段的量子计算中,这种新型的室温Qubit如何迎接?
这个高错误率意味着量子计算机需要拥有数百万个量子位才能实现量子至上。但是今天最强大的量子计算机包含只有1,000 QUAT。
这就是为什么研究重点放在降低量子错误率上的原因。减少错误的一种方法是构建“逻辑量子”,其中几个量子位被视为在计算过程中作为一个有效的,无错误的量子的行为。这取决于冗余 - 计算机科学中的概念,其中相同的数据存储在多个位置。
一个像逻辑量子的物理量子
Nord Notique的科学家采用了不同的方法,而是设计一个单个物理量子,然后在操作过程中应用“骨气码”以减少单个量子级的错误。他们在4月12日在《杂志》上发表的一项研究中概述了他们的发现物理评论信。骨器代码是专门针对使用玻感模式的系统设计的错误校正代码 - 例如光子。他们利用玻色子的量子特性来保护信息免受错误。
Nord Notique的科学家建造了一个“玻色量量子”,其大约是核桃的大小,最高到10微波光子或光颗粒,在高度纯净的超导铝腔中产生共鸣 - 冷却至绝对零。
然后在进行计算时应用骨气代码以纠正两种类型的量子错误:“位式浮动”,或者彼此读取0s和1s时;当量子的概率为正值或负数时,“相-FLIPS”。
他们的骨气法规将单个Qubits的连贯性时间延长了14%,科学家说,这是迄今为止的最佳结果。科学家在论文中写道,模拟还表明,错误校正不仅可行,而且在为现有的单个量子位添加其他量子位时可能会更强大。
在量子计算机中仅使用数百个量他的量表可能会带来量子优势,而不是科学家以前认为我们需要的数百万量子器,而是研究合着者和Nord Quantique的首席技术官,朱利安·卡米兰·莱米尔(Julien Camirand Lemyre),告诉现场科学。由于设计的增加,量子寿命的增加,以及声称的操作时钟速度的最多比可比机器高1,000倍,这意味着在此短窗口中可以进行更多的计算。这意味着不需要冗余Qubits的“开销”,而不是使用没有错误校正甚至具有逻辑Qubit的机器。
建造无故障量子计算机的竞赛
其他公司,例如元素和呻吟,正在使用不同的方法来降低错误率,但大多数依赖于逻辑Qub。莱米尔(Lemyre)认为,他公司的方法比这种“蛮力”方法更好。
“ Nord Quontique的建筑量楼方法涉及将误差校正所需的冗余,直接构成构成每个物理量子的硬件。因此,从某种意义上说,我们通过将我们所说的波斯尼克代码的独特架构和使用的结合组合来使物理量子台化为逻辑码头,”莱米尔说。
尽管如此,仍然存在量子至上的障碍。莱米尔(Lemyre)指出,较大的量子计算机将需要“少数物理吨位”来纠正肺泡代码遗漏的几个错误。
该公司的下一步是完成建立一个系统,预计将于今年秋季进行,并具有多次错误的物理量子。莱米尔说,如果一切都计划在计划中,Nord Quontique希望到2028年发布一台量子计算机,其中约有100台量子计算机。