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量子计算新突破:在 48 个逻辑量子比特上执行复杂纠错量子算法

2023/12/07 16:48      IT之家   


  科研人员成功在具有 48 个逻辑量子比特、以及数百个纠缠逻辑运算的纠错量子计算机上,执行了大规模算法。

  这标志着量子计算领域的重大突破,为开发真正可扩展和容错的量子计算机奠定了基础,为解决实际的经典棘手问题带来新的突破。

  QuEra Computing 宣布和哈佛大学、麻省理工学院和 NIST / UMD 密切合作,在共同展开的实验中取得了这项重大突破,相关成果发表在《Nature》上。

  与标准量子比特(qubits)不同,逻辑量子比特(logical qubits)能够更好地执行不受错误影响的计算,这使得新设备成为迈向实用量子计算的潜在重要一步。

  IBM 和总部位于加利福尼亚的 Atom Computing 推出了具有 1000 多个量子比特的设备,几乎是以前最大的量子计算机的三倍。

  但这些量子计算机在提高量子比特之后,由于更大的量子计算机通常会犯更多的错误,因此没有大幅提高计算能力。

  为了制造出能够纠正错误的量子计算机,来自波士顿量子计算初创公司 QuEra 的研究人员和几位学者将重点放在增加其逻辑量子比特的数量上,逻辑量子比特是通过量子纠缠相互连接的量子比特组。

  研究人员首先在一个无气容器中放置了数千个铷原子,然后利用激光和磁铁的力量将原子冷却到接近绝对零度的温度,从而突出其量子特性,也方便科学家通过激光击中原子,来非常精确地控制原子的量子态。

  研究人员他们首先从原子中创造了 280 个量子比特,然后使用另一个激光脉冲来纠缠这些量子比特组,形成一个逻辑量子比特。

  科研人员一次成功最多制作 48 个逻辑量子比特,以前创建的逻辑量子比特数的 10 倍以上。

  威斯康星大学麦迪逊分校的 Mark Saffman 表示:“拥有这么多逻辑量子比特是一件大事。对于任何量子计算平台来说,这都是一个非常了不起的结果”。

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