美国亚马逊云科技量子计算中心团队在2月25日《自然》杂志的一篇论文中,演示了容错量子计算的新突破:一种对硬件需求更低的量子纠错系统。这一系统使用了“猫量子比特”(cat qubits),其创新设计能抵抗可能会干扰量子系统输出的特定类型的噪音和错误,同时实现量子比特需要的元器件总数比其他设计更少。
量子计算机很容易出错,这限制了它们在特定任务上超越经典计算机的潜力。量子纠错方法是将信息分散到多个量子比特,帮助减少出错,从而在不干扰计算的情况下发现并纠正错误。不过,大部分量子纠错方法通常依赖大量额外的量子比特来提供足够的防出错保护,这可能会在整体上降低效率。
团队此次利用名为“玻色子猫量子比特”进行量子纠错,探索了一种更高效的方式。“猫量子比特”来源于薛定谔的猫思想实验,指的是量子系统可以同时处于两个宏观上截然不同的状态的叠加态。量子信息处理中,其通常指由光子组成的量子态,这些光子的状态可以是同时包含相位相反的相干态的叠加。
这些“猫量子比特”在硬件水平上对一类错误(称为比特翻转)有更高的固有抵抗力,其代价为更容易出现另一种错误(名为相位翻转)。这种错误偏差能让团队设计出只关注处理相位翻转错误的量子纠错代码,得到一个对额外量子比特需求更低、整体上更高效的设计。
团队用一组“猫量子比特”演示了一个超导量子环路装置,证明了有5个“猫量子比特”的纠错代码在每个周期的错误率从1.75%抑制到1.65%。此前,用更大纠错代码实现错误抑制需要几十个额外量子比特。
结果表明,利用“玻色子猫量子比特”或是实现容错量子计算的一个有效方式。团队指出,这种方法具有高效扩展的潜力,但仍需进一步优化将性能提升到有望推动实际量子计算应用的层面。
【总编辑圈点】
量子计算怎么才能不出错又不耗更多资源?传统量子纠错方法,要依赖大量额外量子比特来“帮忙”,这就极大地增加了系统复杂性和资源消耗。而现在“猫量子比特”的引入,有效缓解了这个问题。它要的不多,错误率却能被有效抑制,无疑是一项重大的进步。这一技术其实还处于初步阶段,但它展示了高效扩展的潜力。随着技术的进一步优化,基于“猫”的量子纠错方案,很可能会成为推动量子计算实际应用的关键。
美国亚马逊云科技量子计算中心团队在2月25日《自然》杂志的一篇论文中,演示了容错量子计算的新突破:一种对硬件需求更低的量子纠错系统。这一系统使用了“猫量子比特”(cat qubits),其创新设计能抵抗可能会干扰量子系统输出的特定类型的噪音和错误,同时实现量子比特需要的元器件总数比其他设计更少。
量子计算机很容易出错,这限制了它们在特定任务上超越经典计算机的潜力。量子纠错方法是将信息分散到多个量子比特,帮助减少出错,从而在不干扰计算的情况下发现并纠正错误。不过,大部分量子纠错方法通常依赖大量额外的量子比特来提供足够的防出错保护,这可能会在整体上降低效率。
团队此次利用名为“玻色子猫量子比特”进行量子纠错,探索了一种更高效的方式。“猫量子比特”来源于薛定谔的猫思想实验,指的是量子系统可以同时处于两个宏观上截然不同的状态的叠加态。量子信息处理中,其通常指由光子组成的量子态,这些光子的状态可以是同时包含相位相反的相干态的叠加。
这些“猫量子比特”在硬件水平上对一类错误(称为比特翻转)有更高的固有抵抗力,其代价为更容易出现另一种错误(名为相位翻转)。这种错误偏差能让团队设计出只关注处理相位翻转错误的量子纠错代码,得到一个对额外量子比特需求更低、整体上更高效的设计。
团队用一组“猫量子比特”演示了一个超导量子环路装置,证明了有5个“猫量子比特”的纠错代码在每个周期的错误率从1.75%抑制到1.65%。此前,用更大纠错代码实现错误抑制需要几十个额外量子比特。
结果表明,利用“玻色子猫量子比特”或是实现容错量子计算的一个有效方式。团队指出,这种方法具有高效扩展的潜力,但仍需进一步优化将性能提升到有望推动实际量子计算应用的层面。
【总编辑圈点】
量子计算怎么才能不出错又不耗更多资源?传统量子纠错方法,要依赖大量额外量子比特来“帮忙”,这就极大地增加了系统复杂性和资源消耗。而现在“猫量子比特”的引入,有效缓解了这个问题。它要的不多,错误率却能被有效抑制,无疑是一项重大的进步。这一技术其实还处于初步阶段,但它展示了高效扩展的潜力。随着技术的进一步优化,基于“猫”的量子纠错方案,很可能会成为推动量子计算实际应用的关键。
记者3月17日从浙江大学获悉,该校医学院附属第二医院王良静教授团队、附属邵逸夫医院陈淑洁主任医师团队联合研究发现,一种肠道菌群产生的小分子代谢物吲哚丙酸,可以增强抗癌药物抗PD-1单抗对结 再打一局游戏就睡,再刷几个视频就睡,终于放下手机,关灯睡觉了……结果翻来覆去睡不着,半夜醒来再也睡不着,为什么明明睡着了,睡眠质量却不高?3月21日是世界睡眠日,最新发布的《2024中国 自2023年以来,人工智能的“触角”已延伸到生活的方方面面。其中,“人工智能+情感”的赛道正悄然崛起。目前,国内外已经出现了多款较为成熟的AI伴侣应用。不少网友在社交媒体上晒出了与自己“AI 美国和法国的科学家联合团队借助新的3D打印技术,开发出一种多层人造皮肤,只需18天即可长成。这种仿真皮肤可用于提升护肤品测试效率,并催生更好的皮肤治疗方法。相关研究发表于新一期《先进功能 3月22日记者获悉,中国移动北京公司(北京移动)已于近日在北京亦庄高级别自动驾驶示范区永昌路段完成5G-A网络精品覆盖。这也是北京首条同时部署了5G-A网络和车网算力协同技术的车联网试验道路,为 3月25日6时左右将迎来水星东大距。这是水星今年第二次大距、首次东大距,也是公众尝试观测水星的好机会。届时,水星位于太阳东边,与太阳张角约为18.7度。以北京地区为例,在日落时,水星地平高度约为 。本文链接:“猫量子比特”实现容错量子计算新突破http://www.sushuapos.com/show-2-10908-0.html
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