OPPO全球计算中心即将投入运营
06-06
雷锋网出版社，无论是世界各地的政府机构和大学机构，还是IBM、谷歌这样的科技巨头，他们都在所有人都试图回答这样一个关于量子计算的问题：如果量子计算机不能始终如一地输出可靠且无错误的结果，那么它们将如何发挥其巨大的潜力？从多个角度来看，机械脆弱性、工程复杂性以及对无菌和低温环境的需求都是导致量子计算错误的潜在因素，但最关键的因素是量子位翻转——发生这种情况的概率。
伟大的。
然而，在创造出真正有用的通用量子计算机之前，尽可能减少量子计算机的误差是科学家当前面临的最大挑战。
为了确保量子计算机正常运行并在错误导致的“停机”或量子退相干之前输出结果，许多科学家和工程师声称已经找到了检测和纠正这些错误的方法。
其中，一种名为“表面代码”的解决方案备受关注。
雷锋网了解到，表面代码在鲁棒性方面具有优势，非常适合二维环境（例如芯片）。
更重要的是，当量子纠缠发生时，它有助于单个量子位与同一晶格中的其他量子位共享信息。
也就是说，当测量一个量子位时，表面代码会揭示相邻量子位之间的错误。
为了让量子计算机处理复杂的任务，纠错代码必须能够执行量子门——对信息量子位的最基本的逻辑运算，当组合起来时，可以运行算法。
物理学家描述了实现通用量子计算所需的两种类型的量子门计算（通过不同的数学方法来区分）。
其中之一是克利福德门。
这条路线只能与魔法蒸馏技术（一种利用多个Noisy量子态进行非克利福德门操作的方法）相比较。
悉尼大学物理学院研究员本杰明·布朗表示：如果没有魔法蒸馏技术或类似技术，量子计算机就像一台没有除法按钮的计算机，其功能受到限制。
然而，克利福德门和非克利福德门的组合会消耗大量资源，这可能会导致量子计算机没有足够的资源来处理其他任务。
因此，Benjamin Brown 开发了一种新颖的非克利福德门纠错方法，大大减轻了蒸馏的负担。
这种方法涉及到前面提到的表面编码，但是Benjamin Brown对二维表面编码进行了优化，使其可以应用于三维环境，而时间就是第三维。
这项研究已发表在《Sience Advance》上。
本杰明·布朗表示，这项研究在理论上和数学上都被证明是可行的。
下一步是模拟代码并在实践中查看结果。
雷锋网获悉，微软量子研究实验室研究员迈克尔·贝弗兰也对这项研究进行了评价：本杰明·布朗探索出了一种纠正量子计算错误的绝妙方法。
这项研究令人兴奋，因为许多研究人员认为这些是不可能实现的。
本文编译自 IEEE Spectrum。
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