“奇偶性”量子计算机呼之欲出

　　近日，Wolfgang Lechner和Magdalena Hauser共同创立的衍生公司ParityQC开始与斯布鲁克大学及科学和工业界合作，目标是推出更好、更快的“奇偶性”量子计算机新模型，从而令复杂算法更容易实现。

　　据报道，在量子计算机中，量子比特（qubits）同时充当计算单元和存储器。量子信息不能像传统计算机那样被储存在存储器中，因为它不能被复制。由于这一限制，量子计算机的量子比特必须都能相互作用。这仍是开发强大的量子计算机的一个重要障碍。

　　为了克服这个问题，奥地利因斯布鲁克大学的理论物理学家沃尔夫冈-利希纳与菲利普-豪克和彼得-佐勒一起，在2015年提出了一个新的量子计算机架构。这种架构现在被称为“LHZ架构”，它最初是为优化问题而设计的。

　　进一步的研究表明，这种“奇偶性”概念适用于通用量子计算机。因斯布鲁克大学的科学家证明“奇偶性”计算机可以在单个量子比特上进行两个或多个量子比特之间的操作。

　　现有的量子计算机已在小范围内很好地实现了这种操作。然而，随着量子比特数量的增加，实现这些门操作会变得越来越复杂。而“奇偶性”计算机可以执行量子傅里叶变换，这是许多量子算法的一个基本构件。计算步骤明显减少，从而执行得更快。

　　新概念还提供了硬件有效的错误纠正。由于量子系统对干扰非常敏感，量子计算机必须不断地纠正错误，必须投入大量的资源来保护量子信息，这大大增加了所需的量子比特的数量。

　　该模型以两阶段纠错方式运行：一种类型的错误（比特翻转错误或相位错误）被使用的硬件所阻止，在不同的平台上已经有了初步的实验方法；另一种类型的错误可以通过软件检测和纠正，这将使下一代通用量子计算机以可管理的努力得以实现。