谷歌CEO皮查伊在檢查谷歌量子計(jì)算機(jī)
北京時(shí)間2月23日消息，谷歌周三聲稱(chēng)，該公司已在糾正當(dāng)今量子計(jì)算機(jī)固有的錯(cuò)誤方面取得了突破，標(biāo)志著它在克服這一革命性新計(jì)算形式的最大技術(shù)障礙方面邁出了早期，但可能具有重要意義的一步。
這項(xiàng)研究結(jié)果已發(fā)表在《自然》雜志上。谷歌量子項(xiàng)目負(fù)責(zé)人哈特穆特·內(nèi)文(Hartmut Neven)表示，這一發(fā)現(xiàn)是“我們?cè)跇?gòu)建有用量子計(jì)算機(jī)之旅中的一個(gè)里程碑”。他把糾錯(cuò)稱(chēng)之為“任何量子計(jì)算技術(shù)的必經(jīng)之路”。
此前，量子計(jì)算機(jī)很難產(chǎn)生有用的結(jié)果，因?yàn)樗鼈兯诘牧孔颖忍刂荒茉趲追种幻雰?nèi)保持量子態(tài)。這意味著，在量子系統(tǒng)中編碼的信息在機(jī)器完成計(jì)算之前就丟失了。對(duì)于量子計(jì)算行業(yè)來(lái)說(shuō)，找到一種方法來(lái)糾正這種錯(cuò)誤是他們面臨的最艱巨技術(shù)挑戰(zhàn)。一些量子創(chuàng)業(yè)公司將近期的希望寄托在了尋找對(duì)當(dāng)今容易出錯(cuò)或“嘈雜”的機(jī)器進(jìn)行編程的方法上，即使這只會(huì)對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生很小的改進(jìn)。 然而，這些努力尚未產(chǎn)生實(shí)際結(jié)果，使得越來(lái)越多的人認(rèn)為，在解決更大的糾錯(cuò)問(wèn)題之前，量子計(jì)算不會(huì)有用。
谷歌研究人員則表示，他們已經(jīng)找到了一種方法，可以將量子計(jì)算機(jī)中正在處理的信息分散到多個(gè)量子比特上，這意味著整個(gè)系統(tǒng)可以保留足夠的信息來(lái)完成計(jì)算，即使單個(gè)量子比特脫離了它們的量子狀態(tài)。
研究指出，隨著谷歌擴(kuò)大其技術(shù)將它應(yīng)用到更大的量子系統(tǒng)上，錯(cuò)誤率僅降低了4%。 然而，研究人員表示，這是第一次在計(jì)算機(jī)體積增加的情況下沒(méi)有導(dǎo)致錯(cuò)誤率上升。內(nèi)文表示，這表明谷歌已經(jīng)通過(guò)了一個(gè)“損益平衡點(diǎn)”(break-even point)，在此之后進(jìn)一步的進(jìn)步將帶來(lái)穩(wěn)定的性能提升，讓該公司走上擁有第一臺(tái)實(shí)用量子計(jì)算機(jī)的道路。
谷歌稱(chēng)，這一突破只是構(gòu)建實(shí)用量子計(jì)算機(jī)所需的六個(gè)步驟中的第二步。下一步將是完善它的工程，這樣它只需要1000個(gè)量子比特就可以創(chuàng)建一個(gè)所謂的邏輯量子比特。邏輯量子比特是一種建立在不完美的物理量子比特之上的抽象概念，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)錯(cuò)誤運(yùn)行。內(nèi)文表示，谷歌相信，一旦他們研究出如何構(gòu)建1000個(gè)邏輯量子比特并將其連接到一個(gè)單一系統(tǒng)中，他們就會(huì)擁有一臺(tái)有用的機(jī)器。
不過(guò)，谷歌關(guān)于量子計(jì)算的研究聲明在過(guò)去被證明是有爭(zhēng)議的。2019年，該公司在《自然》雜志的一篇文章中聲稱(chēng)，它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了所謂的量子霸權(quán)，即量子計(jì)算機(jī)可以完成傳統(tǒng)機(jī)器無(wú)論如何都無(wú)法完成的計(jì)算。然而，這一論斷受到了IBM和其他公司的挑戰(zhàn)。
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