物理学家设计用于在量子计算机中停止“泄漏”的新系统

时间：2021-07-26 09:52:01 来源：

Serge Rosenblum（左）和菲利普钢铁，同铅作者对容错量子误差校正系统进行了新的研究。

耶鲁研究人员设计了一个新的系统，以防止明天的量子计算机“泄漏”。

大型量子计算机仍然是多年的，但众所周知，他们需要纠错。量子计算机中的所有组件都以脆弱的纠缠状态连接，允许量子计算机解决经典计算机上不可能的问题。由于这种纠缠，只有一点量子信息中的错误，称为qubit - 甚至是测量qubit的行为 - 可以折叠整个企业。

遗憾的是，研究人员说，纠正错误的过程本身出现故障，可以进一步损坏QUBITS中包含的信息。

“Quantum Computer可以工作的唯一方法是，如果它的”逻辑“QUBITS是不断监视的”辅助“QUBITS，这确保在它们会影响计算之前检测到逻辑错误并纠正，”耶鲁博士后助理Serge Rosenblum说：关于中国科学的一项新研究的领导作者。

已经证明辅助额度已被证明可以纠正逻辑错误，但到目前为止他们的使用受到限制，因为辅助Qubits中的错误可以将“泄漏”到逻辑QUBITS，从而引入了比能够修复的更多错误。耶鲁队通过使系统容错来解决这个问题 - 这意味着辅助QUBITS中的错误无法泄漏到逻辑QUBITS。容错可防止故障辅助Qubits折叠逻辑量子状态。

“使用这种方法，在错误检测期间发生灾难性失败的可能性已经减少了五倍，”Rosenblum表示。

共同领先作者菲利普钢预钢，一位研究生，表达耐受性“基本上是制造稳健的部件的稳健。它为误差校正开辟了增加量子计算保真度的方法。“

Rosenblum和Reinhold在Robert Schoelkopf的耶鲁实验室工作，该研究的主要调查员。

该研究的附加作者是来自耶鲁和迈曾·马拉希米的梁江和路易迪廖岛，来自法国计算机科学与自动化研究所。

耶鲁研究人员正处于开发第一个完全有用的量子计算机的努力的最前沿，这可能有可能在比今天的超级计算机更快地解决数量级的数量级。耶鲁的量子计算研究包括使用超导电路的开创性工作。

这项研究得到了美国陆军研究办公室的支持。

出版物：S. Rosenblum，等人，“夸张的夸张误差，”2018年7月20日：卷。 361，第6399号第266-270页; DOI：10.1126 / science.aat3996.

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