作者:许悦 来源:中国科学报 发布时间:2024/4/8 15:03:34
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Quantinuum与Microsoft制造出当前最可靠的量子计算机

 

近日,微软和独立集成量子计算公司Quantinum宣布,它们制造出了一台具有前所未有可靠性的量子计算机。研究人员表示,他们在Quantinum的H2量子处理器上运行了14000多个独立的计算例程,没有出现任何错误。它的纠错能力可能是在不久的将来通往更实用的量子计算机的一步。

“我们所做的让我感到十分兴奋,因为我们证明了纠错是可重复的、有效的,而且十分可靠。”微软高级量子开发副总裁Krysta Svore说。

专家们早就预料到了实用量子计算机的到来,它可以完成对传统计算机来说过于复杂的计算。尽管量子计算机正在稳步变大、变得更复杂,但真正的实用量子计算机尚未完全实现。造成这种情况的一个重要原因是,所有当代量子计算机都会出错。

研究人员发现,在计算过程中,通过算法捕捉并纠正错误在技术上实现起来很困难。其实经典的计算机也会出错,但可以通过对正在处理的信息进行备份将纠错编码到程序中。而这种方法不适用于量子计算,因为量子信息无法复制。

因此,微软和Quantinum的研究人员将纠错程序分布于连接的量子比特中,以创建逻辑量子比特。他们使用30个量子比特创建了4个逻辑量子比特。

Svore说,正是这些逻辑量子比特的产生,使无错或容错实验得以重复运行。单个量子比特通常很容易受到干扰,但在逻辑量子比特水平上,研究人员可以进行重复检测并纠错。

研究人员表示,这种方法非常成功,4个逻辑量子比特产生的误差仅为30个量子比特未成组时的0.125%。这意味着,未分成组的量子比特产生多达800个错误时,逻辑量子比特产生下才产生一个错误。

“逻辑错误率比物理错误率低800倍是该领域非常重要的进步,使我们离容错量子计算又近了一步。”未参与该研究的美国威斯康星大学的Mark Saffman说。

Quantinuum产品管理高级总监Jennifer Strabley表示,研究团队研发的硬件非常适合新实验,因为它对量子比特实现了高度控制,而且其量子计算机的错误率是迄今最低水平。

 
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