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研究人员从亚马逊网络服务(AWS)中心量子计算已经发表了一篇论文,描述一种新的方法来构建容错量子计算机。量子纠错(QEC)是较大的量子计算计划中的一个利基市场,该计划致力于克服将量子计算机投入生产性工作的主要障碍之一。
AWS研究科学家Patricio Arrangoiz-Arriola和Earl Campbell在其论文中描述了一种创建容错量子计算机的方法,该方法利用一种新的控制量子位(qubit)的方式来确保无错误且准确的计算。
尽管硬件容易产生错误,但经过纠错的量子计算机将能够执行复杂的量子算法。但要注意的是,大规模实施量子误差校正是科学和工程上的巨大挑战,量子计算领域仍处于发展的早期阶段。
量子计算中的错误源于量子比特以特殊的量子状态存在的事实,在量子状态中量子比特同时处于打开和关闭状态。
这既是量子计算机的动力之源,也是痛苦的原因。一方面,与传统计算机相比,多状态量子位使量子计算机能够同时进行更多的计算。但是它们也非常不稳定,并且很容易崩溃,从而以意想不到的方式弄乱了计算结果。
量子位的性质迫使量子计算研究人员将注意力转向识别出错误的量子位,从而最终扭转这一错误。
有几种进行量子错误校正的机制,AWS研究人员将其中的几种结合在一起,从理论上讲创建了一个高精度的纠错量子计算机。
尽管一些技术专业人士,尤其是IBM和Fujitsu,正在采取一种硬件密集型的方法来争夺在该十年结束之前构建功能量子计算机的权利,但AWS似乎从软件的角度解决了这个问题。
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