【亚博体育竞猜】谷歌开发通用量子计算机取得重要突破
发布时间:2020-10-21  

亚博体育竞猜app-过去30年,研究人员仍然企图研发能解决问题任何计算出来问题的标准化量子计算机。目前,来自美国加州和西班牙的一支团队研发了一款原型设备,能解决问题物理和化学领域的多种问题,而未来还有有可能被应用于至更加普遍的领域。IBM和加拿大公司D-Wave此前利用有所不同方式研发了可获取一定功能的量子计算机。

然而,这样的设备无法不断扩大至更好量子位,从而解决问题传统计算机无法解决问题的问题。  来自加州圣芭芭拉谷歌研究实验室的计算机科学家,以及加州大学圣芭芭拉分校和西班牙巴斯克大学的物理学家近期在《大自然》杂志上讲解了他们的近期设备。

  南加州大学量子计算出来专家丹尼尔利达尔(DanielLidar)回应:从许多方面来看,这都是出众的成果,汲取了量子计算出来行业许多有价值的经验。  谷歌的原型产品融合了两种量子计算技术。其中一种技术用于针对特定问题、具有类似排序的量子位去设计计算机数字电路。这类似于传统微处理器中的订做数字电路。

  D-Wave的量子计算机芯片  量子计算出来理论的相当大一部分基于这种技术。这其中也还包括防止计算结果背离的误差修正方法。不过到目前为止,基于这种技术的量子计算机只仅限于几个量子位。

  另一种技术称为热力学量子计算出来(AQC)。计算机将特定问题编码为一组量子位,并逐步调整这些量子位之间的对话,以塑造成联合的量子态,得出结论解决方案。

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从理论上来说,任何问题都可以被编码为一组量子位。  谷歌团队的计算机科学家拉米巴伦兹(RamiBarends)回应,这种技术受到随机噪声效应的容许,而这种效应不会引进系统无法修正的误差。此外,这种技术也无法确保有效地解决问题任何问题。  不过,全球首款商用的量子计算出来设备正是基于AQC技术。

这款产品来自英国公司D-Wave,价格大约1500万美元。谷歌也享有一台D-Wave的设备。不过,巴伦兹及其同事指出,有更佳的方式去利用AQC技术。  他们期望寻找某种误差修正方式。

如果没误差修正,那么利用AQC技术去不断扩大计算出来规模将十分艰难,因为在更大的系统中,误差的累积将不会迅速。该团队指出,构建这一目标的第一步是将AQC技术与数字方法中的误差修正技术融合在一起。  在研究中,谷歌的团队使用了9个固态量子位。

这些量子位由十字形的铝制薄膜做成,宽度大约为400微米。随后,这些量子位被相同在蓝宝石表面上。研究人员将这些铝制薄膜的温度减少至0.02开尔文(大约零下273摄氏度),使金属沦为超导体,电阻几乎消失。利用这些超导态的量子位,研究人员可以向其中编码信息。

  邻接量子位的亚博体育竞猜对话由逻辑门掌控。逻辑门利用数字方式去操纵量子位,使其转入某种状态,从而得出结论问题的解法。在展示中,研究人员对量子位展开排序,使其仿真具有一定磁矩态的磁性原子阵列。

这样的问题早已在凝聚态物理中获得了充份研究。研究人员随后可以通过量子位去确认总势能低于的原子磁矩态人组。  对传统计算机来说,这是个非常简单的问题。不过,谷歌的新设备也可以处置所谓的non-stoquastic问题,而这是传统计算机做到将近的。

这其中还包括对多个电子对话的仿真,这以往必须精确的化学计算机仿真。从量子层面仿真分子和其他物质将是量子计算出来最有价值的应用于。  利达尔回应,这种新方法将使量子计算机可以展开量子误差修正。

尽管研究人员仍未作出证明,但该团队此前回应,在9个量子位的设备上可以做这点。  谷歌团队的另一名成员阿里雷扎沙巴尼(AlirezaShabani)回应:凭借误差修正,我们的技术可以沦为标准化算法,从而扩展至给定的大型量子计算机。

  谷歌的设备目前基本上逗留在原型产品阶段。不过利达尔回应,在未来几年中,多达40个量子位的设备将沦为现实。  他回应:预计,对量子动力学的仿真将沦为有可能,而这是传统硬件做到将近的。

这意味著量子霸权的来临。_亚博体育竞猜app。

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