据Singularityhub今日报道,在解决一个难题时,没人喜欢噪音。量子计算机没有什么不同,现在研究人员已经设计出一种新方法来估算噪声如何使他们的计算偏离标准,这是使该技术实用化的一大步。
当今量子计算机核心的量子状态是脆弱的事物。它们极易受到从杂散磁场到控制电子设备或构成设备的材料的微小缺陷等各种因素的干扰。
这些噪声源很容易导致误差蔓延到计算中,因此,找到适当表征和减轻它们的方法对于构建可以解决实际问题的量子计算机至关重要。
虽然将来我们可能会构建不易受干扰影响的量子计算机,但与此同时,我们将需要找到减轻它们引起的错误的方法。构建大型量子计算机的主要障碍是,可能需要多个量子位来专用于对计算中使用的每个量子位进行纠错。
但是首先进行这种错误纠正需要您了解它所引起的噪声,这并不是一件容易的事。当前表征这种噪声的方法要么提供一个单一的数字(太简单了,以至于无法指导复杂的纠错),要么仅适用于小于当今最先进的量子计算机中数十个量子比特的设备。
作者写道:“我们的实验首次证明了该协议的实用性,相关性,并且可立即用于表征当今具有大量qubit的设备中的错误率和相关错误。” “该协议为新颖的诊断工具和实际应用打开了无数机会。”
当处理各个组件都可以相互交互的系统时(例如量子计算机中的量子位),可能的交互数量会随着组件数量的增加而呈指数增长。
为避免此问题,研究人员提出了一些捷径和简化方式,可帮助您专注于最重要的相互作用,从而使计算变得易于处理,同时仍能提供足够精确的结果以实用。
为了测试他们的方法,他们将其用于14位数的IBM量子计算机上,该计算机可通过该公司的IBM Quantum Experience服务访问。他们能够可视化所有成对的量子位之间的相关性,甚至可以发现以前未检测到的量子位之间的远程交互,这对于创建纠错设备至关重要。
他们还使用仿真表明,他们可以将该算法应用于大小为100量子位的量子计算机,而无需进行繁琐的计算。研究人员说,除了帮助设计纠错协议以消除噪声的影响外,他们的方法还可以用作发现微观微观噪声源的诊断工具。
量子计算机的体积要足以解决实际有用的问题,还有很长的路要走。但是,至少现在我们知道,当它们到达时,我们将能够保护它们的精致量子比特免受周围发生的量子骚动的影响。

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By szf