IBM在量子计算错误检测方面取得重大进展

发布时间：2023-09-02 14:00:09 所属栏目：动态来源：

导读：高速的量子计算即将把第二次数字技术革命进一步推向一个新的高度。

涡轮增压处理有望即时诊断健康疾病并提供新药的快速开发;大大加快了人工智能系统对自动驾驶和太空旅行等时间敏感操作的响应时间;拥挤城市中优化

高速的量子计算即将把第二次数字技术革命进一步推向一个新的高度。

涡轮增压处理有望即时诊断健康疾病并提供新药的快速开发;大大加快了人工智能系统对自动驾驶和太空旅行等时间敏感操作的响应时间;拥挤城市中优化交通控制;帮助飞机更好地驾驭极端湍流;加快天气预报，使当地更好地应对潜在的灾害，并优化供应链系统，以提高交货时间和节约成本。

量子系统更快运行的代价是更高的错误率。现在的量子计算机实际上非常容易受到各种类型的电磁辐射信号、周围的温度变化和地球磁场干扰等噪声的不确定性的影响。这样的噪音会导致错误。

与大多数时候可以可靠地复制的标准计算机比特不同，量子位由于其本质，无法在不引入错误的情况下克隆。位存储容易复制的二进制数字状态，而量子位存储数据在一个复杂的数学量子状态，可以在复制过程中中断。此外，量子位老化很快，劣化会带来错误。

IBM量子公司的研究人员表示，他们已经开发出一种系统，可以显着提高量子计算中的错误检测。在8月28日的一篇在线帖子中，他们解释了这一挑战:“标准的经典纠错只需要纠正位翻转错误，”IBM研究员谢尔盖布拉维说。

“量子计算机必须纠正更多种类的错误，比如相位错误，相位错误会破坏量子比特携带的额外量子信息……技术必须纠正错误，但不能复制未知的量子态，也不能破坏底层的量子态。”

Bravyi说，许多专家估计，容错量子计算将需要数百万个量子比特，“我们认为这个数字太大了，在目前的发展阶段不切实际。”

IBM的解决方案改进了代码并重新设计了量子比特的位置，只需相对于目前可以被用于纠错的大学物理量子比特标签的数量的大约十分之一就能实现令人印象深刻的结果。

研究人员在8月15日发表在预印本服务器arXiv上的一篇题为“高阈值和低开销容错量子存储器”的论文中承认:“实际纠错远未解决问题。”

“然而，这些新代码和该领域的其他进展正在增强我们的信心，一个即容错量子计算不仅是绝对不可能的，而且不需要为了省钱建造一个规模庞大的不合理的大型复杂的量子计算机。”

“这些技术是迈向容错计算世界的垫脚石，”Bravyi说，“而这种新的……代码正在使这个世界更接近。”这是一个很有希望的结果，为我们指明了下一步应该寻找更好的纠错码的方向。”

（编辑：汽车网）

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