量子计算经常被奉为下一个技术前沿领域,有望提供大幅性能提升。然而,该领域仍处于起步阶段,许多公司都在探索该领域。谷歌公司量子人工智能实验室近日宣布,研制出新型“狐尾松”(Bristlecone)量子处理器,为构建更大规模的量子计算机提供了强有力的原理验证。
量子计算是计算机科学与量子物理的交叉学科,今天的计算机在运行时遵循布尔逻辑,其中的值有真或假两种状态。
量子计算是在算法层面上用量子规律取代布尔逻辑,而对硬件和软件所进行的设计。对于优化、采样、搜索或量子模拟等几类计算,将带来明显的加速效果。
谷歌公司是在洛杉矶举行的美国物理学会会议上推出的“狐尾松”量子处理器,并将其作为研究系统错误率和量子比特技术可扩展性,以及研究量子模拟、优化和机器学习等应用技术的测试平台。
该处理器的特点是含有72个量子位,同时在读出和单量子门和双量子门这样的逻辑运算上有着较低的错误率。量子位可以既为真又为假,是量子信息的基本单位。
如果量子处理器工作时较少出错,它就能在一个已经被清晰界定的计算机科学问题上胜过传统超级计算机,这就是所谓的量子优势。
虽然该目标尚未实现,但是谷歌公司计算出量子优势,可以很充裕地通过包含49个量子位、电路深度超过40,双量子位错误率低于0.5%的量子计算系统加以验证。
谷歌公司指出,可以谨慎地乐观地认为,用“狐尾松”量子处理器能够实现量子优势。其量子人工智能实验室认为,软件和硬件集成是这个过程的关键部分,在量子计算能够解决当前计算机不能解决的问题之前,可能仍然需要多次迭代。(工业和信息化部电子第一研究所王巍)
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