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量子计算

研究人员开发了用于测量量子计算机的方法

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滑铁卢大学的研究人员 已经开发出一种测量性能的方法 量子计算机,这有助于建立机器的通用标准。 

这种新方法称为循环基准测试,研究人员使用它来评估可扩展性的潜力。该方法还用于比较不同的量子平台。 

乔尔·沃尔曼(Joel Wallman)是滑铁卢数学学院和量子计算研究所的助理教授。

“这一发现对于建立性能标准和加强构建大型实用量子计算机的工作可能会大有帮助,” said Wallman. “表征和纠正量子系统中错误的一致方法为评估量子处理器提供了标准化方法,可以公平地比较不同体系结构中的进展。”

循环基准测试可以帮助量子计算用户比较竞争的硬件平台,并提高每个平台针对其所从事的工作提出解决方案的能力。

在这个时间点上,量子计算竞赛在世界各地变得越来越明显。云量子计算平台和产品的数量正在增加,微软,IBM和Google等大型公司正在不断开发新技术。 

循环基准测试方法通过确定在任何给定的量子计算应用程序下的总错误概率来工作。通过随机编译实现应用程序时会发生这种情况。循环基准测试提供了第一个跨平台的方法来测量和比较量子处理器的功能,并且可以根据用户正在处理的应用程序进行定制。 

Joseph Emerson是IQC的教职员工。

“Thanks to Google’量子至上的最新成就,我们现在正处于所谓的“量子发现时代”的黎明’, Emerson said. “这意味着容易出错的量子计算机将为有趣的计算问题提供解决方案,但是高性能计算机无法再验证其解决方案的质量。

“我们很高兴,因为循环基准测试为在这个新的量子发现时代提供了急需的解决方案,用于改进和验证量子计算解决方案。”

艾默生和沃尔曼创立了IQC衍生公司Quantum Benchmark Inc.。它将该技术授权给了量子计算领域的世界领先公司,其中包括Google的Quantum AI工作。

量子力学将量子计算机变成了功能强大的计算机。量子计算机比传统或数字计算机能够更有效地解决复杂问题。 

量子位是量子计算机中的基本处理单元,但它们非常脆弱。系统中的任何类型的缺陷或噪声源都可能导致某些错误,这些错误会导致在量子计算下产生不正确的解。

进行量子计算的第一步是获得具有一个或两个量子位的小型量子计算机的控制权。较大的量子计算机可以执行更复杂的任务,例如 机器学习 或复杂的系统仿真,这可能会导致诸如发现新药物之类的进步。问题在于,设计更大的量子计算机更具挑战性,并且随着量子位的增加和量子系统的扩展,出错的可能性也会更大。 

当表征量子系统时,会产生噪声和误差的轮廓。这表明处理器是否正在执行被要求执行的计算。为了理解量子计算机的性能或扩大规模,必须对所有重大错误进行表征。 

Wallman,Emerson和因斯布鲁克大学的一组研究人员提出了一种方法,用于评估影响量子计算机的所有错误率。这项新技术是在因斯布鲁克大学的离子阱量子计算机上实施的,发现随着量子计算机规模的扩大,错误率不会增加。 

“周期基准测试是第一种可靠地检查您是否在正确的方向上扩展量子计算机总体设计的方法,” said Wallman. “这些结果非常重要,因为它们提供了一种表征所有量子计算平台中错误的综合方法。”

 

亚历克斯·麦克法兰(Alex McFarland)是一位历史学家和新闻工作者,报道了人工智能的最新发展。