量子计算国际最新研究:向可扩展量子纠错进展更进一步  第1张

谷歌“量子人工智能”造造的两代悬铃木处置器(图源:谷歌“量子人工智能”团队)。施普林格·天然 供图

中新网北京2月23日电 (记者 孙自法)国际出名学术期刊《天然》最新颁发一篇量子计算论文,研究者演示了跟着纠错规模增加错误率降低的量子计算,那项研究工做意味向可扩展的量子纠错停顿更进一步,以使量子计算机到达足够低的错误率,从而运行可用的量子算法。

该论文介绍,量子计算机和典范计算机一样,容易发作其背后物理系统“噪音”(或干扰)招致的错误;实现其潜能需要降低错误率。一种量子纠错办法是用纠错码(error-correcting codes),利用一组物理量子位(量子信息单元,相当于典范计算机的比特)构成一个逻辑量子位。那个系统称为外表码逻辑量子位,能够检测和纠正错误而不影响信息,但扩展如许的系统意味着操做更多量子位,那可能引入更多逻辑错误。为使逻辑性能跟着编码规模增加而改善,总体的纠错需超越增加的逻辑错误。

量子计算国际最新研究:向可扩展量子纠错进展更进一步  第2张

谷歌“量子人工智能”的一个完全组拆量子系统的照片(图源:谷歌“量子人工智能”团队)。 施普林格·天然 供图

在本项研究中,谷歌“量子人工智能”(Quantum AI)团队展现了一种逻辑量子位外表码,能够在系统规模增大时降低错误率。他们建造了一个72个量子位的超导量子处置器,用两种差别外表码停止测试:一种称为distance-5逻辑量子位(基于49个物理量子位)和一种较小的distance-3逻辑量子位(基于17个物理量子位)。较大外表码展示出可以实现更好的逻辑量子位性能(每周期2.914%逻辑错误),优于较小的外表码(每周期3.028%逻辑错误)。

该研究团队总结指出,此后还需要更多研究来实现有效计算所需的逻辑错误率,但他们最新完成的那项工做展现了量子计算将来开发的根本要求。(完)