可有效控制量子系统的新方法,为容错量子计算机研发铺平道路

电子放大镜 2021-09-23

量子计算机科学电脑

754 字丨阅读本文需 2 分钟

根据最近发表在该杂志上的一项研究 ,研究团队描述了有效控制量子计算构建块的新技术,该技术将使计算向着具有下一代,具有准确性和实用性的机器迈出了实质性的一步。

物理学家 David Wineland 和 David Allcock 是小说俄勒冈离子实验室的创始人,该实验室最近在俄勒冈大学威廉米特大厅的地下室成立。

这篇新论文还有其他 10 位作者,该论文的发现基于在科罗拉多州博尔德市国家技术标准研究所进行的一项实验。Wineland 和 Allcock 都曾在科罗拉多实验室工作,并且自 2018 年到达 UO 以来一直在继续他们的项目工作。

新技术在量子计算和模拟中使用了俘获离子量子位(也称为量子位)。根据该研究的新闻稿,与这些合作可能预示着量子计算机操作的重大改进,截至撰写本文时,量子计算机仍然太不可靠,无法作为有效的工具。

换句话说,量子计算机有一个缺陷,科学家怀疑这不是该技术固有的。但就目前而言,执行计算中基本逻辑功能的量子计算机的逻辑门“真的很糟糕”,事实上,量子计算的整个实验领域都受到这些错误的限制,这意味着“人们无法在机器上进行冗长的计算或实用价值模拟,该技术的一个主要检查点是使逻辑门能够进行 10,000 次操作而不会出现错误,然后添加备份检查层以在问题发生时提供服务。

量子计算系统可以升级药物开发方法

Wineland 将捕获的离子比作一碗具有磁性的大理石。物理学家可以使用不同的方法来操纵离子,其中一些方法涉及激光。但是激光器高度精密、复杂且昂贵,这使得逻辑门成为一种更便宜但更实用的替代方案,因为它们可以用集成电路制造。研究表明这些技术与之前任何人做过逻辑门的工作一样有效。

无论IBM和谷歌已经部署了军队工程师来解决这样的问题。与此同时,学术界正在回避一些问题,寻找更好、更基本的技术来规避这些问题。

实验证明现在可以用一种技术上更简单的方法来做到这一点,而且,如果工程师和物理学家能够打造具有大容量计算运行所需的可靠性的量子计算机,他们可能会模拟其他系统,例如用于新药治疗的分子的行为。这可以减少药物研究开发过程中合成新药的需要。

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