智能制造網(wǎng)APP
智能制造網(wǎng)手機(jī)站
智能制造網(wǎng)小程序
智能制造網(wǎng)官微
智能制造網(wǎng)服務(wù)號(hào)
智能控制
機(jī)器人
儀器儀表
物聯(lián)網(wǎng)
3D打印
工業(yè)軟件
回放
回放
品牌
GEMPLE
通過和代爾夫特理工大學(xué)(TU Delft)、荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究組織(TNO)的合作，荷蘭 QuTech 的研究團(tuán)隊(duì)在量子糾錯(cuò)方面取得一個(gè)新的里程碑。他們將編碼后的量子數(shù)據(jù)的高保真操作與可擴(kuò)展的重復(fù)數(shù)據(jù)穩(wěn)定方案相結(jié)合，進(jìn)行了編碼和穩(wěn)定化。研究人員在 12月的《自然-物理》雜志上報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)。
物理的量子比特(qubits)，很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤來自各種來源，包括量子退相干、串?dāng)_和不完善的校準(zhǔn)。幸運(yùn)的是，量子糾錯(cuò)理論規(guī)定了在同步保護(hù)量子數(shù)據(jù)免受此類錯(cuò)誤影響的同時(shí)進(jìn)行計(jì)算的可能性。
QuTech 的 Leonardo DiCarlo 教授說：“有兩種能力將使糾錯(cuò)的量子計(jì)算機(jī)區(qū)別于現(xiàn)在的嘈雜的中尺度量子(NISQ)處理器。首先，它將處理以邏輯量子比特而非物理量子比特(每個(gè)邏輯量子比特由許多物理量子比特組成)編碼的量子信息。其次，它將使用與計(jì)算步驟交錯(cuò)的量子奇偶校驗(yàn)來識(shí)別和糾正物理量子比特中發(fā)生的錯(cuò)誤，在處理過程中保障編碼信息的安全”。
根據(jù)理論，只要物理錯(cuò)誤的發(fā)生率低于閾值，并且邏輯操作和穩(wěn)定的電路具有容錯(cuò)性，邏輯錯(cuò)誤率就可以被指數(shù)級(jí)地抑制。因此，基本的想法是，如果你增加冗余度，使用越來越多的量子比特來編碼數(shù)據(jù)，凈誤差就會(huì)下降。
代爾夫特理工大學(xué)的研究人員與 TNO 的同事一起，現(xiàn)在已經(jīng)向這個(gè)目標(biāo)邁出了重要一步，實(shí)現(xiàn)了由 7 個(gè)物理量子(超導(dǎo)量子)組成的邏輯量子。來自 QuTech 的 Barbara Terhal 教授說：“我們表明，我們可以用編碼后的信息進(jìn)行計(jì)算所需的所有操作。這種高保真邏輯運(yùn)算與可擴(kuò)展的重復(fù)穩(wěn)定方案的整合是量子糾錯(cuò)的關(guān)鍵一步”。
第一作者和博士生 Jorge Marques 進(jìn)一步解釋說：“到目前為止，研究人員已經(jīng)進(jìn)行了編碼和穩(wěn)定化。我們現(xiàn)在表明，我們也可以進(jìn)行計(jì)算。這就是容錯(cuò)計(jì)算機(jī)最終必須做的事情：同時(shí)處理和保護(hù)數(shù)據(jù)不出錯(cuò)。我們進(jìn)行三種類型的邏輯量子比特操作：在任何狀態(tài)下初始化邏輯量子比特，用門進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以及測(cè)量它。我們表明，所有的操作都可以直接在編碼的信息上完成。對(duì)于每一種類型，我們觀察到容錯(cuò)變體比非容錯(cuò)變體有更高的性能。"容錯(cuò)操作是減少物理量子比特錯(cuò)誤積累成邏輯量子比特錯(cuò)誤的關(guān)鍵”。
DiCarlo 教授表示：“我們的宏偉目標(biāo)是表明，當(dāng)我們?cè)黾泳幋a冗余時(shí)，凈錯(cuò)誤率實(shí)際上會(huì)呈指數(shù)級(jí)下降。我們目前的重點(diǎn)是17個(gè)物理量子比特，接下來將是49個(gè)。我們的量子計(jì)算機(jī)架構(gòu)的所有層次都是為了允許這種擴(kuò)展”。
(原標(biāo)題：荷蘭QuTech研究團(tuán)隊(duì)在量子糾錯(cuò)方面取得新里程碑)
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號(hào)
智能制造網(wǎng)APP
智能制造網(wǎng)小程序
微信公眾號(hào)
