IBM的127量子比特处理器展现了无需纠错的量子优势
IBM日前在其博客宣布,该公司已成功设计出127量子比特处理器,展现出了无需纠错的量子优势。 这是迈向可扩展、普及化量子计算大关的一个重要里程碑。
量子计算是基于量子力学原理的一种计算方式,现有的计算机以二进制为基础实现计算,而量子计算机则采用量子比特(qubits)代替了传统二进制的比特。每个量子比特既可以代表数字0,也可以代表数字1,还可以表示介于这两个状态之间的数字,从而可以同时计算多种可能性。这使得量子计算机具有破解当前密码算法、模拟量子系统、优化物流、化学反应等领域的潜能。
然而,强大的量子计算能力不是易于实现的。因为量子比特的极度敏感性使得它们容易受到干扰和误差的影响,这极大地限制了量子计算机的可靠性和稳定性。为了解决这个问题,科学家们开发了一种“量子纠错码”(quantum error correction codes)的技术,以固定干扰和误差带来的影响。然而,这种技术需要非常庞大的量子比特阵列和海量的运算时间,使得量子计算机迄今还无法有效地实用化。
与此相反,IBM的127量子比特处理器展现出了无需纠错的量子优势,即在处理任务时不需要进行量子纠错码的校验。这得益于IBM的一个名为“量子变分求解器”(quantum variational solver)的算法。这项算法适用于处理优化问题,使用小型的可伸缩的量子比特处理器即可展现出量子计算的优势。换而言之,IBM的127量子比特处理器已经成功展现出了可扩展和实际问题解决的潜力。
目前,IBM的127量子比特处理器已经通过IBM Quantum Experience平台对公众开放,供有兴趣的研究者使用。IBM表示,该处理器在处理优化问题时有望展现出比传统计算机更高的效率和准确率。展望未来,科学家们将有更多的机会探索无需纠错的量子计算优势的应用,并且有望实现可靠性强、功能更为多样化的量子计算机。
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