冷却的突破可以提高量子计算机的性能

冷却的突破可以提高量子计算机的性能

量子计算仍然是神秘而难以捉摸到很多,但南加州大学维特比工程学院研究人员可能有采取我们更近一步给现实带来的紧身衣的设备。

南加州大学维特比译码信息科学研究所是家到南加州大学-洛克希德马丁量子计算中心 (QCC),过冷,磁屏蔽型特制的房子的第一个商用量子优化处理器的设施 — — 设备非常先进,目前仅有两名在加拿大公司 D 波系统,在那里他们被修造了外部使用︰ 第一个去南加州大学和洛克希德马丁第二是美国国家航空航天局和谷歌。

量子计算机编码量子比特或”量子比特”有能力的代表之一的两位数中的数据和在同一时间 — — 而不是传统的钻头,可以编码明显要么一个或者零个零。这种性质,称为叠加,以及量子态的能力,要”干涉”(取消或加强彼此像池塘里的风波) 和”隧道”通过能量的障碍,是有一天可能允许量子处理器最终执行优化计算比使用传统的处理器可以更快地。优化问题可以采取多种形式,和量子处理器有个理论是有用的各种机器学习和大数据的问题,像股票投资组合优化、 图像识别和分类,以及异常检测。

然而,因为在量子计算机过程信息,充满异国情调的方式他们是高度敏感的不同种类的错误。当发生这样的错误他们可以抹去任何量子计算的优势 — — 开发出克服错误的方法是极为重要的追求来证明”量子至上”。

南加州大学研究人员沃尔特 · 芬奇、 鼠类 Albash 和丹尼尔激光雷达提出一项计划,以减少误差。他们的解决方案,介绍”嵌套量子退火修正”发表在自然量子信息,重点是减少和修正与加热,类型很常见,在量子优化特别有害的错误关联的错误。因为保持凉爽,已经专门的稀释冰箱运行在它的极限,在外层空间比冷大约 1000 倍的温度,冷却量子处理器还不是可能的。

达芬奇、 Albash 和激光雷达已制定一种新的方法来抑制加热错误︰ 的耦合几个量子比特在一起对 D 波两个量子优化程序,而无需更改的硬件设备,这些量子比特作为一个量子比特,较低的温度的经验有效地采取行动。更多量子比特的耦合,较低温度经历,让研究人员尽量加热作为源的噪声或错误的影响。此嵌套的计划是可实现的不仅在 D 波处理器上,它进行了测试,但也在其他未来的量子优化设备具有不同的硬件体系结构上的平台上。

研究人员认为,这项工作是消除瓶颈可扩展量子优化实现的重要一步。激光雷达,南加州大学维特比教授和 QCC 科学主任说:”我们的工作是研究社会旨在实现潜力的量子信息处理,我们都希望有一天可能会超过其古典的同行,大规模努力的一部分”。

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