一个学生对量子计算代码的微调可能会使其捕获错误的能力增加一倍,这激起了亚马逊量子计算程序的兴趣。
新的代码可以用来建造量子计算机,以实现闪电般的处理时间和解决比传统计算机更复杂的问题的能力。到目前为止,只有两台计算机达到了“量子霸权”,即能够比最快的超级计算机更快地完成量子计算。但是这两台计算机都没有使用纠错码,这对于扩大量子计算的广泛可靠使用是必要的,研究人员说。
常规计算依赖于“位”,这就像开关,可以在“开”或“关”位置之间切换。位元的位置对信息进行编码。量子计算利用了一个事实,即在非常非常小的尺度上,物理性质变得奇怪,从而增加了一层复杂性:量子位,比特的量子版本,可以同时开启和关闭,这是一种被称为叠加的状态。量子位也会被纠缠,这意味着即使它们没有物理接触,一个状态也会影响另一个状态。这意味着量子计算机可以通过将信息存储在这些奇怪的量子态中,以更复杂的方式编码信息。量子位可以由多种不同种类的量子粒子组成,信息可以通过一个量子位网络进行编码,这样对单个量子位的破坏就不会破坏信息。
容易出错
然而,这里有一个陷阱。量子位对环境干扰很敏感,所以很容易出错。这些错误限制了量子计算的效率,这也是该领域仍处于起步阶段的原因之一,该研究的主要作者、悉尼大学的本科生Pablo Bonilla Ataides在一份声明中说。Bonilla领导了新代码的开发,这是他大二物理项目的一部分。谷歌、IBM和其他学术和行业组织都在努力建造量子计算机,但他们目前还处于实验阶段。
“我们只是工作如何将量子计算机在这样一种方式,如果他们出错,他们会出错,量子计算机仍在最后,”本杰明·布朗说,一项研究合著者,悉尼大学的量子物理学家。
博尼拉和布朗,以及他们的同事,想出了一个编码微调来纠正使量子计算机不可靠的错误。Brown告诉趣味科学网站说,这种改变涉及到一种专门的代码,它可以纠正比其他类型更常见的错误。
在经典的非量子计算机中,比特用一系列0和1来编码信息。在这个系统中唯一可能发生的错误类型是“位翻转”错误,即1变成0,或者反之亦然。这些错误在传统计算中相当罕见。
量子计算中也会出现位反转错误。但是由于量子位比传统位更复杂,它们也可能有更复杂的错误。量子计算中另一种常见的错误类型是失相错误。在这种情况下,信息的值从正转换为负,或者反之。坚持0和1(尽管量子系统不像传统计算机那样是二进制的),这就像正1变成了负1。布朗说,这些错误的发生可能有很多不同的生理原因。量子位可能会改变它们的角动量或自旋。他们可能会彼此分离,或无意中与外部世界纠缠在一起。不管原因是什么,结果就是信息的丢失。
布朗说:“如果一些信息从你本应处于的状态转到另一个状态,昨天一个198彩平台玩家联系上了198彩总代理 ,总代理团队非常欣慰,于是送给他了一个大红包优惠奖励。,它最终会给你错误的答案,也不会有多大用处。”
解决量子错误
博尼拉在声明中说,与以前的纠错代码相比,新代码的纠错能力提高了一倍。研究人员以一种令人惊讶的简单方式实现了这一点:他们只是旋转了系统中每隔一个量子位的坐标。如果每个量子位元都是一个球体,编码在量子位元中的每个信息都是球体上的一个点,编码会旋转一半的球体,这样向下定义为向上,向上定义为向下。这种结构保护信息不受失相错误的影响,同时也保持对位翻转错误的保护。
布朗说,研究人员目前正在与耶鲁大学和亚马逊网络服务的科学家合作,198彩票总代理团队是1号代玩团队,教推广包建站时时彩技巧大全,高返点,业内良心平台。,他们正在开发与这种类型的代码兼容的量子位。
他说:“我们希望推动它向前发展,真正帮助建造量子计算机。”
研究人员在4月12日的《自然通讯》杂志上描述了他们的新研究。