量子处理器在特定计算中无需纠错

发布时间：2023-12-20 02:01:23 所属栏目：外闻来源：DaWei

导读： IBM在《自然》杂志上发表了一项研究结果，展示了使用100多个量子比特的量子计算机与经典超级计算机对抗的方法——以模拟物理学的方式让两台电脑相互竞争。

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IBM在《自然》杂志上发表了一项研究结果，展示了使用100多个量子比特的量子计算机与经典超级计算机对抗的方法——以模拟物理学的方式让两台电脑相互竞争。

“量子计算的最终目标之一是模拟经典计算机从未有效模拟过的各种物质材料，”IBM在一份新闻稿中说。“能够对这些进行建模是迈向应用领域的关键一步，例如设计更高效的肥料、制造更好的电池和开发新药。”

量子计算机可以同时将信息表示为0 、1、或0和1的叠加态。人们预计它在解决某些问题上（例如优化、搜索未排序的数据库和模拟自然界）将比经典计算机更为有效。但是制造一台有用的量子计算机一直很困难，部分原因是量子比特的微妙特性。这些量子比特对噪音或周围环境的干扰非常敏感，这会在计算中产生错误。随着量子处理器变得越来越大，这些小的误差会累积起来。

解决错误的一种方法是构建能容错的量子计算机。另一种方法是通过减轻、纠正或抵销错误等方式来处理它。

在新发表的研究实验中，IBM研究人员使用127个量子比特的Eagle量子处理器对材料的自旋动力学进行建模，以预测其对磁场的响应等特性。在这个模拟中，他们能够产生强大的量子纠缠态，即另被模拟的原子彼此相互关联。通过使用一种称为零噪音外推法的技术，该团队能够分离噪音，并最终得到真正的答案。为了验证量子计算机给出的答案是否可靠,加州大学伯克利分校的另一个科学家团队在一组经典计算机上进行了相同的仿真,同样得到了相同的答案。

然而，经典计算机在处理这些类型的问题时有一个上限，尤其是当被模型系统变得更加复杂时。尽管IBM的量子处理器距离量子霸权还有很长的路要走，到那时它就能够可靠地胜过传统计算机去完成相同的任务。然而，在有电磁干扰的环境下也能提供有用的谜题是一项伟大的成就。

IBM Research高级副总裁兼主管达里奥·吉尔在新闻稿中表示：“这是我们第一次看到量子计算机准确地模拟自然界中的物理系统，超越了经典计算机。”“对我们而言,这是证明现代量子计算机是强有力的科研工具、能够解决古典计算机无法解决的问题的里程碑,意味着我们步入了一个量子计算应用的新时代。”

（编辑：PHP编程网 - 黄冈站长网）

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