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「奇偶性」量子計算機呼之欲出

近日,Wolfgang Lechner和Magdalena Hauser共同創立的衍生公司ParityQC開始與斯布魯克大學及科學和工業界合作,目標是推出更好、更快的「奇偶性」量子計算機新模型,從而令複雜算法更容易實現。

(IBM量子計算機資料圖)

據報導,在量子計算機中,量子比特(qubits)同時充當計算單元和記憶體。量子信息不能像傳統計算機那樣被儲存在記憶體中,因為它不能被複製。由於這一限制,量子計算機的量子比特必須都能相互作用。這仍是開發強大的量子計算機的一個重要障礙。

為了克服這個問題,奧地利因斯布魯克大學的理論物理學家沃爾夫岡-利希納與菲利普-豪克和彼得-佐勒一起,在2015年提出了一個新的量子計算機架構。這種架構現在被稱為「LHZ架構」,它最初是為優化問題而設計的。

進一步的研究表明,這種「奇偶性」概念適用於通用量子計算機。因斯布魯克大學的科學家證明「奇偶性」計算機可以在單個量子比特上進行兩個或多個量子比特之間的操作。

現有的量子計算機已在小範圍內很好地實現了這種操作。然而,隨著量子比特數量的增加,實現這些門操作會變得越來越複雜。而「奇偶性」計算機可以執行量子傅立葉變換,這是許多量子算法的一個基本構件。計算步驟明顯減少,從而執行得更快。

新概念還提供了硬體有效的錯誤糾正。由於量子系統對干擾非常敏感,量子計算機必須不斷地糾正錯誤,必須投入大量的資源來保護量子信息,這大大增加了所需的量子比特的數量。

該模型以兩階段糾錯方式運行:一種類型的錯誤(比特翻轉錯誤或相位錯誤)被使用的硬體所阻止,在不同的平台上已經有了初步的實驗方法;另一種類型的錯誤可以通過軟體檢測和糾正,這將使下一代通用量子計算機以可管理的努力得以實現。

責任編輯: 李冬琪  來源:cnBeta 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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