量子计算机的问题已经解决了。免费技术图书馆新闻

解决了量子计算机的问题

14.03.2015

据 Wired 报道，谷歌公司的研究人员和加州大学圣巴巴拉分校的同事已经找到了解决阻碍量子计算机出现的问题之一的方法。

在现代计算系统中，所有简单的数据操作都会检查错误。此过程允许您避免外部影响对系统造成的后果，并确保最终结果正确。

但是，如果在现代 PC 或服务器上执行这样的检查很容易，那么在量子系统中，通过标准方法是不可能的，因为测量量子比特（用于存储信息的最小元素）的过程会改变其状态并本身会导致错误。

为了避免在测量其状态期间改变量子位的状态，研究人员在量子系统中添加了额外的量子位 - 四个用于现有的五个。这四个量子位只执行一个功能——它们检查其他信息存储单元的状态。他们这样做的方式是使主要五个量子位的状态不会改变。

然而，加拿大周界理论物理研究所的量子力学专家丹尼尔·戈特斯曼说，这种解决方案导致了另一种复杂性。他特别提请注意一个事实，即检查量子系统中的错误将需要大量电能——除了量子计算机本身已经消耗的大量电能。

具有五个量子位和四个用于错误检查的量子位的量子处理器
然而，研究人员说，如果没有验证，量子系统将毫无意义。 “要创建一个实用的量子计算机，你必须解决量子比特状态随机变化的问题，这是无法绕过的，”项目参与者之一、谷歌的量子电子工程师奥斯汀福勒说。

科学家解释说，量子计算机是基于量子力学中的叠加概念。从经典力学的角度来看，叠加是一种物理对象，例如原子或电子（量子计算机用来存储信息）同时处于几种替代状态的现象。”科学家认为，基于计算机的计算机量子力学的这一方面，在未来的工作速度将比今天的计算机快数百万倍。

2014 年 2014 月，谷歌宣布打算独立开发、制造和测试用于量子系统的处理器。为此，该公司邀请了加州大学圣巴巴拉分校的约翰·马丁内斯（John Martinis）领导的科学家团队。该小组于 XNUMX 年 XNUMX 月开发了最简单的量子处理器原型，该原型能够以高度可靠性运行五个量子位。科学家们的成果在包括热门杂志《自然》在内的科学媒体上得到广泛宣传，团队负责人获得了弗里茨伦敦奖，该奖旨在表彰在低温物理学领域的杰出贡献。

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