新方法可降低量子计算成本
一种新的方法可以让准备量子“魔法态”变得更简单,这样就能大幅减少阻碍量子计算机发展的计算成本。
几十年来,大家都梦想着能造出比普通电脑快几百万倍的量子计算机,但这一直是遥不可及的梦想。不过,最近量子物理有了新进展,这可能让这个梦想实现的时间提前了。
大阪大学的研究人员在《PRX 量子》杂志上发表了一篇文章,他们设计了一种新方法,可以用来制造非常精确的“魔法态”,这是量子计算机运行的关键。而且这种方法的成本更低,精确度也达到了前所未有的水平。
量子计算机之所以厉害,是因为它利用了量子力学的一些神奇特性,比如“纠缠”和“叠加”。这些特性让它比普通的计算机更高效地完成任务。如果能解决这个问题,量子计算机可能会推动工程、金融、生物技术等领域的发展。但在那之前,我们必须先解决一个大问题。
“量子系统特别容易受到干扰,”研究负责人伊藤川博士说,“哪怕是最小的温度变化或者一点点来自外界的光子,都可能毁掉整个量子计算机。噪声绝对是量子计算机的最大敌人。”
更高效制备量子态:零级魔术态蒸馏来了
所以啊,科学家们都对造那种所谓的“容错量子计算机”特别感兴趣,就是那种就算有点小毛病,比如受到干扰啥的,还能好好干活、算得准的那种电脑。有一种叫“魔术态蒸馏”的方法特别火,就是用一堆不太靠谱的量子态,把它加工成一个特别靠谱的量子态。不过呢,这事儿也有点麻烦。
“魔术态蒸馏的传统做法特别费劲儿,因为它得用到好多量子比特才行,”研究带头人Keisuke Fujii说了,“我们就琢磨,能不能有啥法子能让准备那些高靠谱度的量子态快一点。”
顺着这个思路,他们灵光一闪,搞了个“零级魔术态蒸馏”的新玩意儿。跟原来的方法不一样,这次的容错电路是在最基本的物理量子比特层面上设计的,而不是在更高、更复杂的层次上弄。除了用的量子比特少一些,这种方法还让整个过程的空间和时间成本减少了差不多几十倍呢。
伊藤和藤井都很乐观,觉得量子计算的时代没准比咱们想的来得更快。不管叫它魔法还是物理学,这项技术肯定是在往造更大、更能抗干扰的量子计算机的路上迈出了一大步。
在线炒股配资服务网提示:文章来自网络,不代表本站观点。