谷歌宣布在量子计算机纠错技术取得重要突破,研究人员称仍持“谨慎”态度

作者:亿网科技  来源:亿网科技  发布时间:2023-02-23

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北京时间 2 月 23 日早间音讯,据报道,依据最新发表在《自然》杂志上的文章,谷歌宣布,在纠合理前量子计算机的固有错误方面获得打破。这标志着,人类在处理量子计算最大技术障碍方面迈出了早期但可能意义严重的一步。

谷歌量子计算项目担任人哈特穆特・奈文(Hartmut Neven)表示,这一新发现标志着“我们在开发适用量子计算机的过程中的一个重要里程碑”,而纠错是“任何量子计算技术都必需处理的问题”。

由于量子比特只能坚持量子态极短的时间,因而目前的量子计算机很难产生有用的结果。这意味着,在量子计算机完成计算之前,量子系统中编码的信息就会丧失。因而,找到一种方式纠正随之而来的错误是量子计算技术面临的最大应战。

一些量子计算创业公司以为,短期内处理这个问题的方法是探究新方式,对目前的“噪声机器”停止编程,但这种做法意味着,量子计算机相比于传统计算机的性能提升有限。此外到目前为止,这方面的努力尚未获得实践效果。这也使得越来越多的人以为,在纠错问题得到更全面的处理之前,量子计算不具有适用性。

谷歌的研讨人员表示,曾经找到一种办法,将量子计算机中正在处置的信息分散到多个量子比特上。这意味着,即使单个量子比特脱离了量子态,但作为一个整体的系统能够保管足够多的信息足够长时间,来完成一项计算。

依据发表在《自然》杂志上的文章,随着谷歌扩展技术的应用范围,使其在更大的量子系统上运转,错误率仅降低了 4%。但研讨人员指出,这是人类初次完成,扩展量子计算机的范围没有招致错误率上升。奈文表示,这标明谷歌曾经打破了“均衡点”。在此之后,进一步的开展将完成稳定的性能提升,最终带来第一台能够实践运用的量子计算机。

谷歌研讨员朱利安・凯利(Julian Kelly)说,此次的打破来自于谷歌对量子计算机一切组件的优化,触及量子比特的质量控制、控制软件,以及用于将计算机冷却至接近绝对零度的低温设备。这些优化将错误的数量减少到了足够低,使得扩展系统范围不会招致错误率呈现指数级上升。

谷歌将这一打破描绘为建造适用量子计算机所需完成的 6 个步骤中的第二步。下一步包括完善量子计算机的工程设计,以便只需求 1000 个量子比特就能够完成所谓的“逻辑量子比特”。逻辑量子比特树立在物理量子比特之上,能够完成无过失的运转。奈文表示,谷歌置信,只需能找到如何构建 1000 个逻辑量子比特并将其衔接至单个系统的办法,就能够取得一台可适用的量子计算机。

谷歌关于量子计算的研讨以往曾引发争议。2019 年,谷歌发表在《自然》杂志的一篇文章称,曾经完成了“量子霸权”,即让量子计算机完成传统计算机无法完成的计算。但是,这一说法遭到了 IBM 和其他公司的应战。随着新编程技术的开展,传统计算机性能的提升,量子计算完成“量子霸权”的时间也在被推延。

在本周发表的文章中,谷歌的研讨人员表示,对这一最新打破持“慎重”态度。他们表示,在纠错技术将来应用至更大范围的量子系统时,仍有一定的可能无法发挥作用。