荷兰QuTech研究团队在量子纠错方面取得新里程碑

2021-12-20 09:16:01来源：cnBeta.COM 关键词：量子纠错量子计算阅读量：23077

导读：随着技术地不断进步，量子计算的应用速度日益加快。

　　通过和代尔夫特理工大学(TU Delft)、荷兰应用科学研究组织(TNO)的合作，荷兰 QuTech 的研究团队在量子纠错方面取得一个新的里程碑。他们将编码后的量子数据的高保真操作与可扩展的重复数据稳定方案相结合，进行了编码和稳定化。研究人员在 12月的《自然-物理》杂志上报告了他们的发现。

　　物理的量子比特(qubits)，很容易出现错误。这些错误来自各种来源，包括量子退相干、串扰和不完善的校准。幸运的是，量子纠错理论规定了在同步保护量子数据免受此类错误影响的同时进行计算的可能性。

　　QuTech 的 Leonardo DiCarlo 教授说：“有两种能力将使纠错的量子计算机区别于现在的嘈杂的中尺度量子(NISQ)处理器。首先，它将处理以逻辑量子比特而非物理量子比特(每个逻辑量子比特由许多物理量子比特组成)编码的量子信息。其次，它将使用与计算步骤交错的量子奇偶校验来识别和纠正物理量子比特中发生的错误，在处理过程中保障编码信息的安全”。

　　根据理论，只要物理错误的发生率低于阈值，并且逻辑操作和稳定的电路具有容错性，逻辑错误率就可以被指数级地抑制。因此，基本的想法是，如果你增加冗余度，使用越来越多的量子比特来编码数据，净误差就会下降。

　　代尔夫特理工大学的研究人员与 TNO 的同事一起，现在已经向这个目标迈出了重要一步，实现了由 7 个物理量子(超导量子)组成的逻辑量子。来自 QuTech 的 Barbara Terhal 教授说：“我们表明，我们可以用编码后的信息进行计算所需的所有操作。这种高保真逻辑运算与可扩展的重复稳定方案的整合是量子纠错的关键一步”。

　　第一作者和博士生 Jorge Marques 进一步解释说：“到目前为止，研究人员已经进行了编码和稳定化。我们现在表明，我们也可以进行计算。这就是容错计算机最终必须做的事情：同时处理和保护数据不出错。我们进行三种类型的逻辑量子比特操作：在任何状态下初始化逻辑量子比特，用门进行转换，以及测量它。我们表明，所有的操作都可以直接在编码的信息上完成。对于每一种类型，我们观察到容错变体比非容错变体有更高的性能。"容错操作是减少物理量子比特错误积累成逻辑量子比特错误的关键”。

　　DiCarlo 教授表示：“我们的宏伟目标是表明，当我们增加编码冗余时，净错误率实际上会呈指数级下降。我们目前的重点是17个物理量子比特，接下来将是49个。我们的量子计算机架构的所有层次都是为了允许这种扩展”。

　　(原标题：荷兰QuTech研究团队在量子纠错方面取得新里程碑)

上一篇：自动驾驶创企Vay将于2022年在德国汉堡推出商业化的远程驾驶服务

下一篇：未来3年投入1亿，蔚来发起生态共建计划Clean Parks

我要评论

昵称

匿名

文明上网，理性发言。（您还可以输入200个字符)

表情

所有评论仅代表网友意见，与本站立场无关。

量子计算革命临近：科技巨头竞逐下一代处理器霸权
谷歌宣布在纠错方面取得了突破，该公司表示，这为量子计算机的工作提供了一条途径，此后量子技术受到了越来越多的关注。
量子计算处理器
2025-03-26 18:32:41
2025年量子计算领域迎来了诸多重大突破
量子计算基于量子力学的原理，与传统的经典计算有着本质的区别。在量子计算中，信息的基本单位是量子比特(qubit)，量子比特可以同时处于0和1的叠加态，这使得量子计算机在处理某些特定问题时具有巨大的优势。
量子计算量子计算机
2025-03-24 10:19:26
芬兰推出50量子比特计算机：系欧洲首台
近日，芬兰国家技术研究中心发布新闻表示，已成功研发并推出了欧洲首台50量子比特超导量子计算机。据悉，这台50量子比特量子计算机采用了新的芯片技术，是芬兰在量子计算领域发展的里程碑。
量子计算50量子比特计算机
2025-03-05 13:22:54
云平台在实现量子计算方面发挥的作用
量子计算云平台是通过云计算技术将量子计算资源(如量子比特、量子处理器)与经典计算资源相结合，为用户提供按需访问的量子计算服务。量子计算云平台提供了丰富的量子编程工具和算法库，降低了量子计算的开发难度。
量子计算量子计算云平台
2025-03-05 09:33:24
日本首台原子方式量子计算机将投用：目标在2030年实现1万量子比特
量子计算机利用微观粒子世界的物理现象进行计算，能够在极短时间内完成传统计算机难以处理的大规模复杂运算。此次推出的新型量子计算机初期将配备50个量子比特，并计划逐步扩展至500个量子比特。
量子计算原子方式量子计算机
2025-03-05 09:22:30
我国量子计算领域又迎新成果！首条超导量子计算机制造链启动升级扩建；量子网络领域实现新突破
从安徽省量子计算工程研究中心及量子计算芯片安徽省重点实验室获悉，近日，我国首条超导量子计算机制造链启动升级扩建；从中国科学技术大学获悉，中国科大郭光灿院士团队实现量子网络领域新突破......
量子计算量子通信
2024-10-08 16:04:57

版权与免责声明：

凡本站注明“来源：智能制造网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-智能制造网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本站授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：智能制造网”。违反上述声明者，本站将追究其相关法律责任。

本站转载并注明自其它来源（非智能制造网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本站赞同其观点或和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、平台或个人从本站转载时，必须保留本站注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。如擅自篡改为“稿件来源：智能制造网”，本站将依法追究责任。

鉴于本站稿件来源广泛、数量较多，如涉及作品内容、版权等问题，请与本站联系并提供相关证明材料：联系电话：0571-89719789；邮箱：1271141964@qq.com。