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消息：可編程量子計算機再現(xiàn)“量子霸權”

2019-10-24 11:24:14來源：科技日報

英國《自然》雜志23日發(fā)表的一篇論文中

，谷歌公司演示了量子霸權——一臺可編程量子計算機超越了最快的經(jīng)典超級計算機

。該量子系統(tǒng)只用了約...

英國《自然》雜志23日發(fā)表的一篇論文中，谷歌公司演示了量子霸權——一臺可編程量子計算機超越了最快的經(jīng)典超級計算機。該量子系統(tǒng)只用了約200秒就完成了經(jīng)典計算機大約需要1萬年才能完成的任務

。評論文章稱這一成就為量子計算的重大里程碑事件

。

量子計算的一個目標是以指數(shù)級倍數(shù)超過傳統(tǒng)經(jīng)典計算機的速度執(zhí)行特定計算任務

。實現(xiàn)這一目標需要克服許多挑戰(zhàn)，比如在產(chǎn)生較大計算空間的同時保證計算錯誤率低

，以及設計一種經(jīng)典計算機難以處理，但量子計算機可以輕松完成的基準測試

。

美國谷歌AI量子和加州大學圣塔芭芭拉分校的研究團隊

，此次描述了實現(xiàn)量子霸權所取得的技術進展。他們研制了一臺由54個量子比特組成的處理器

，該處理器利用量子疊加和量子糾纏實現(xiàn)的計算空間與經(jīng)典比特所能達到的相比

，實現(xiàn)了指數(shù)級的增加。由于有1個量子比特無法有效工作

，處理器實際只用了53個量子比特

。

研究團隊開發(fā)的糾錯流程可以保證較高的運算保真度(高達99.99%)

。為了測試該系統(tǒng)

，團隊設計了一項對量子電路產(chǎn)生的隨機數(shù)字進行采樣的任務。對于經(jīng)典計算機來說

，這一任務的難度會隨量子電路中量子比特數(shù)的增加而增加

。最后，量子處理器在200秒左右的時間內(nèi)從量子電路中采集了100萬個樣本

，而一臺尖端超級計算機大約需要1萬年的時間才能完成這一任務

。

在同時發(fā)表的“新聞與觀點”文章中，科學家評論稱

，“對世界領先的超級計算機……實現(xiàn)量子霸權無疑是一項了不起的成就”

。但文章也指出，在量子計算機投入實際應用前還需開展更多工作

，比如實現(xiàn)可持續(xù)的容錯運算

。

責任編輯：孫知兵

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