科技日报北京10月31日电 (记者张梦然)量子机器的计算能力目前还偏低,提高性能是一项重大挑战。奥地利因斯布鲁克大学物理学家现在提出了一种通用量子计算机的新架构,该架构克服了量子信息无法复制和存储的限制,或很快成为下一代量子计算机的基础。
量子计算机中的量子比特同时用作计算单元和内存,但由于量子信息无法复制,因此无法像经典计算机那样存储在内存中。由于这种限制,量子计算机中的所有量子比特必须能够交互。这仍然是目前构建强大量子计算机的主要挑战。
2015年,理论物理学家沃尔夫冈·莱希纳、菲利普·豪克和彼得·佐勒为解决这一难题,为量子计算机提出了一种新的架构,以三人的名字命名为“LHZ架构”。莱希纳表示,这种架构最初是为优化问题而设计的,“在这个过程中,我们将架构减少到最低限度,以便尽可能高效地解决这些优化问题”。
莱希纳解释说,此体系结构中的物理量子比特不表示单个比特,而是对比特之间的交互进行编码。这也意味着,并非所有量子比特都必须相互交互。他和团队现在已经证明,一种奇偶校验概念也适用于通用量子计算机。
奇偶校验计算机可在单个量子比特上执行两个或多个量子比特之间的操作。研究人员表示,现有的量子计算机已经在小规模上很好地实现了这种运算。然而,随着量子比特数量的增加,实现这些门运算变得越来越复杂。
在两篇论文中,因斯布鲁克大学科学家证明,奇偶校验计算机可执行量子傅里叶变换,计算步骤明显减少,因此速度更快。傅里叶变换正是许多量子算法的基本构建块。研究人员表示,架构的高度并行性意味着,它能非常有效地执行众所周知的用于分解数字的舒尔算法。
新概念还使硬件具有高效的纠错功能。由于量子系统对干扰非常敏感,量子计算机必须不断纠正错误。必须投入大量资源来保护量子信息,这大大增加了所需的量子比特数量。新模型采用两阶段纠错,一种类型的错误(比特翻转错误或相位错误)可由所使用的硬件防止;另一种类型的错误则可通过软件检测和纠正。这种管理的方式亦有助实现下一代通用量子计算机。 【编辑:卞立群】
中消协发布报告 点名未成年人盲盒消费热等
为何说“长城两边皆故乡”?
老北京琐忆:鲜鱼口因何得名?小吃蕴含哪些民间智慧?
对话丨韩旭:感谢国际篮联盛赞 会向下一个目标前进
七部门出手!规范明星广告代言活动
佩洛西丈夫遇袭最新细节曝光 凶手包里带着这些物品
“团团”病重台“农委会”官员却称大陆可拿回去 蓝营批冷血
文旅部:进一步提高演出经纪人员的管理和服务水平
事关电子烟、个体工商户、药品召回……11月新规来了!
卢拉在巴西总统选举中获胜 将开启第三任期
“新职业”不新 “上门做饭”能否一直红下去?
业内资深人士复盘A股:“诱空”,没必要慌
浙江教育观察:大学生为啥在宿舍楼道里走秀?
“劫后”梨泰院:封路、哀悼与泪水
三宅一生:当东方审美闯入西方时尚
与“时”应势,宜促中外文明互鉴
台北故宫博物院三件文物损坏:怎么坏的?谁来负责?
广东台山鹅香飘四海 “老味道”满足新需求
版权声明
本文仅代表作者观点,不代表本站立场。
本文系作者授权发表,未经许可,不得转载。
本文地址:http://www.shanxidayuan.com/zcjh/caijing/45383.html