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“奇偶性”量子计算机呼之欲出

www.creaders.net | 2022-12-20 22:25:38  cnBeta | 0条评论 | 查看/发表评论

  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。

“奇偶性”量子计算机呼之欲出

(IBM量子计算机资料图)

  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。

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