可编程量子计算机再现"量子霸权"

来源:网络  时间:2019-11-10 14:42:56

在英国自然(Nature)杂志23日发表的一篇论文中,谷歌展示了量子霸权--一种超越最快的经典超级计算机的可编程量子计算机。量子系统完成一台经...

在英国自然(Nature)杂志23日发表的一篇论文中,谷歌展示了量子霸权--一种超越最快的经典超级计算机的可编程量子计算机。量子系统完成一台经典计算机需要大约一万年时间的任务只需大约200秒钟。该评论将这一成就描述为量子计算领域的一个重要里程碑。

量子计算的目标之一是以指数倍数执行特定的计算任务,超过传统的经典计算机。要实现这一目标,需要克服许多挑战,例如在保证较低计算错误率的同时产生较大的计算空间,以及设计一个经典计算机难以处理的基准,但量子计算机很容易完成。

Googleai量子和谷歌(加州大学圣塔芭芭拉分校,SantaBarbara)的团队描述了在实现量子霸权方面取得的技术进步。他们开发了一种由54位位组成的处理器。与经典比特相比,量子叠加和量子纠缠实现的计算空间增加了指数级。由于一位元无法有效工作,处理器实际上只使用了53位元。

研究小组开发的纠错过程可以保证高的操作保真度(高达99.99%)。为了测试该系统,该小组设计了一项任务,对量子电路产生的随机数进行采样。对于经典计算机来说,这项任务的难度将随着量子电路中量子比特的增加而增加。最后,量子处理器在大约200秒内从量子电路中收集了100万个样本,一台尖端超级计算机花了大约10,000年时间才完成这项任务。

科学家们在新闻与观点同时发表的一篇文章中评论道:世界领先的超级计算机。实现量子霸权无疑是一项伟大的成就,但也指出,要将量子计算机投入实际应用,如可持续的容错操作,还需要做更多的工作。(记者张梦然)