量子计算机运算速度为何能提升一千倍

量子计算机距离真正实用仍有漫漫长路,但一项来自查尔姆斯理工大学的新思路,让特定量子操作的耗时被压缩到原来的千分之一以下,为容错量子计算扫清了一道关键障碍。量子计算之所以难,根源在于它极度脆弱。环境里的电噪声、宇宙射线乃至轻微过热,都会在信息尚未处理完时就引入错误;操作拖得越久,错误累积越多,计算结果越不可信。传统计算机也会出错,但数十年的发展已带来可靠的纠错手段,能快速发现并修复。量子系统则脆弱得多,被称为量子比特的基本单元哪怕受到最微小的扰动,也可能偏离目标态,造成信息丢失。为了让量子计算更具韧性、最终走向容错,研究者一直在寻找屏蔽错误的新办法,其中一类叫做玻色编码的策略备受关注。它不再把信息塞进单个量子比特,而是存进超导电路内的微波场中。玻色编码已被证明能提供更强的抗错能力,但驾驭它并不容易。过去要制备并控制所需的量子态,往往要引导系统经历数千次重复的驱动循环,每一步都耗时,也都为外界干扰多开了一扇门。查尔姆斯的研究者杜磊与......阅读全文

量子计算机运算速度为何能提升一千倍

量子计算机距离真正实用仍有漫漫长路,但一项来自查尔姆斯理工大学的新思路,让特定量子操作的耗时被压缩到原来的千分之一以下,为容错量子计算扫清了一道关键障碍。量子计算之所以难,根源在于它极度脆弱。环境里的电噪声、宇宙射线乃至轻微过热,都会在信息尚未处理完时就引入错误;操作拖得越久,错误累积越多,计算结果

“猫量子比特”实现容错量子计算新突破

美国亚马逊云科技量子计算中心团队在25日《自然》杂志的一篇论文中,演示了容错量子计算的新突破:一种对硬件需求更低的量子纠错系统。这一系统使用了“猫量子比特”(cat qubits),其创新设计能抵抗可能会干扰量子系统输出的特定类型的噪音和错误,同时实现量子比特需要的元器件总数比其他设计更少。量子计算

全新超导电路设计-量子计算迎来新突破

据新一期《自然·通讯》杂志报道,美国麻省理工学院团队展示的全新超导电路设计,有望使量子处理器速度提高10倍。这是量子系统中迄今为止所能实现的最强非线性光物质耦合,此举可让未来的量子计算机运行更快、更稳定,并向实用化迈进一步。量子计算机潜力巨大,未来能快速模拟新材料,或者极大提高人工智能的学习效率。然

新方法成功模拟特定容错量子计算

  量子计算机通往实用之路的一大障碍是纠正计算中产生的错误,人们需借助传统计算机对量子计算进行模拟验证,但这一任务极其复杂。瑞典查尔姆斯理工大学、意大利米兰大学、西班牙格拉纳达大学和日本东京大学的研究团队首次提出了一种新方法,能够模拟特定类型的容错量子计算,攻克了该领域长期存在的一项技术难题。相关论

北京市级政府引导基金领投!量子计算产业链长企业玻色量子获A+轮融资

近日,量子计算产业链长企业北京玻色量子科技有限公司(以下简称“玻色量子”)完成A+轮融资。此次融资由北工投资管理的北京市级政府引导基金——北京高精尖产业发展投资基金(有限合伙)(简称“高精尖实体化基金”)领投。玻色量子是高精尖实体化基金投资的唯一一家量子计算公司。这不仅代表了高精尖实体化基金对于玻色

技术突破加速实用容错量子计算机面世

在人类探索计算极限的漫长征途中,一场静默却深刻的革命正在悄然酝酿。就在数年前,学界普遍认为,真正能破解复杂化学反应、革新材料科学乃至颠覆现代加密体系的“实用容错量子计算机”,仍需等待数十年之久。然而,随着技术突飞猛进,这一曾经遥不可及的梦想,正加速向我们走来。《自然》杂志网站报道指出,近年来,全球多

超导量子计算强关联纠缠体系的量子随机行走实验

  中国科学技术大学潘建伟、朱晓波和彭承志等组成的超导量子实验团队,联合中国科学院物理研究所范桁等理论小组,开创性地将超导量子比特应用到量子随机行走的研究中。该工作将对未来多体物理现象的模拟以及利用量子随机行走进行通用量子计算研究产生重要影响。这一研究成果于5月2日在线发表在国际学术期刊《科学》上。

433个量子比特!迄今最强超导量子计算机推出

据英国《新科学家》网站9日报道,IBM制造出了迄今全球最大量子计算机“鱼鹰”(Osprey),其拥有433个量子比特,是该公司此前创纪录的127个量子比特计算机“鹰”的3倍多,是谷歌53个量子比特计算机“悬铃木”的8倍多。不过也有科学家指出,“鱼鹰”的纠错能力仍有待证明。 目前国际学术界实

中国科学家实现“量子计算优越性”里程碑

  中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。根据现有理论,该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万

突破“量子霸权”!中国量子计算原型机“九章”问世

中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。根据现有理论,该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍(“九章”一分钟完

多家公司多种纠错技术“护航”量子计算

尽管量子计算机领域的研究进展突飞猛进,但量子计算机的“性情”仍不稳定,容易出错,尚无法投入实际应用。为此,包括谷歌和IBM等在内的众多公司竞相开发量子纠错技术,旨在为最终实现稳定可靠的量子计算系统奠定基础。他们取得的一系列突破性成果,正将量子纠错技术推向新高度。这些成果不仅彰显了量子纠错技术的巨大潜

量子纠错里程碑-七个物理量子位组成的逻辑量子位实现

  荷兰量子计算公司QuTech的研究人员与代尔夫特理工大学、荷兰国家应用科学院(TNO)合作,在量子纠错方面达到了一个新里程碑。他们将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起,实现了重复数据稳定。研究成果近日发表在《自然·物理学》12月刊上。  物理量子位容易出错,这些误差有多种来源,包括

七个物理量子位组成的逻辑量子位实现

  荷兰量子计算公司QuTech的研究人员与代尔夫特理工大学、荷兰国家应用科学院(TNO)合作,在量子纠错方面达到了一个新里程碑。他们将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起,实现了重复数据稳定。研究成果近日发表在《自然·物理学》12月刊上。  物理量子位容易出错,这些误差有多种来源,包括

硅量子计算机保真度获重大突破

英国《自然》杂志19日连发三篇论文,来自三个团队的科学家们在开发容错量子计算机方面取得重要突破。他们验证了硅双量子位门保真度,超越了容错计算机的阈值(99%)。研究结果证实,硅材料中强大、可靠的量子计算正在成为现实。研究还表明,硅量子计算机与超导和离子阱一样,是实现大规模量子计算机研发的有前途的候选

我国科学家首次利用玻色量子纠错码

近日,中国科学技术大学邹长铃研究组与清华大学交叉信息研究院孙麓岩研究组合作,在超导量子系统中首次利用玻色量子纠错编码来提升量子精密测量的灵敏度。相关成果在线发表于《自然•通讯》(Nature Communications)。 上个世纪以来,测量精度的不断提高促进了生物、医学、天文、化学等各

最强超导量子计算机“上新”了:含127个量子比特

  据英国《新科学家》杂志网站15日报道,IBM公司宣称,其已经研制出了一台能运行127个量子比特的量子计算机“鹰”,这是迄今全球最大的超导量子计算机。据悉,该公司计划2年后推出超过1000个量子比特的计算机。  量子比特是量子计算机最基本的信息单元,不同于电子计算机只能是0或1,量子比特可以同时是

超导量子计算原型机“祖冲之号”问世

  不同“路线”,同样“惊艳”。继光量子计算原型机“九章”之后,中国科学技术大学潘建伟院士团队又成功研制出62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”,并实现可编程的二维量子行走。该成果5月7日在线发表于《科学》。  量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力,相比经典计算机,有望通过特定算法实现指数

新组合材料可支持量子计算超导性

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517442.shtm

新型计算架构能有效解决量子错误消除问题

  集成上百物理量子比特的中规模量子制备研发是当今量子科学的热点之一。但这些制备会缺少用于计算量子容错的资源。因此,研究量子计算优势面临着在没有完整逻辑编码的情况下,最小化制备和控制缺陷的主要挑战。近日,由浙江大学、中国科学院自动化研究所组成的团队,在解决量子错误消除方面取得新进展,相关成果已发表在

量子计算新突破:多模式编码技术大幅降低量子纠错成本

加拿大量子计算初创公司Nord Quantique宣布开发出一种基于多模式编码的玻色子量子比特技术,为大幅减少量子纠错所需的物理量子比特数量提供了可行路径。这标志着行业向实现大规模、低能耗量子计算迈出了坚实一步。相关研究成果发表于最新一期《自然》杂志。该技术采用了一种名为Tesseract代码的高级

超导量子计算机“本源悟空”破解量子随机存储器扩展难题

  记者9月2日从安徽省量子计算芯片重点实验室获悉,本源量子联合中国科学技术大学、合肥综合性国家科学中心人工智能研究院等科研团队,在“本源悟空”自主超导量子计算机上成功研发出面向桶式量子随机存储器(QRAM)的“相干量子路由系统”,相当于为数据中心架设了“快速路”,有效解决了QRAM扩展的行业难题。

超导量子干涉器件

  (SQUID) ①直流SQUID:相当于采用超导环路将两个约瑟夫逊结并接起来,形成一种两端器件。在端电压降为零时,它所能通过的最大电流是穿过环路的磁通量的周期函数,周期φ0(等于2.07×10-15韦)称为磁通量子。由于φ0很小,这种周期性的关系为测量磁通提供了极其精密的分度。②射频SQUID:

量子纠错领域首次超越盈亏平衡点

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/496779.shtm3月22日,中国科学院院士、南方科技大学俞大鹏团队徐源课题组联合福州大学郑仕标、清华大学孙麓岩等团队,在基于超导量子线路系统的量子纠错领域取得突破性重大实验进展,相关最新研究成果发表于

我国学者在超导量子计算领域取得进展

图 祖冲之三号芯片示意图  在国家自然科学基金项目(批准号:92476203)等资助下,中国科学技术大学潘建伟教授团队及其合作者在超导体系量子计算方面取得了新进展。相关成果以“以基于105量子比特的“祖冲之”三号处理器建立量子计算优势新基准(Establishing a New Benchmark

全球最大最强超导量子计算机“上新”!

  据英国《新科学家》杂志网站15日报道,IBM公司宣称,其已经研制出了一台能运行127个量子比特的量子计算机“鹰”,这是迄今全球最大的超导量子计算机。据悉,该公司计划2年后推出超过1000个量子比特的计算机。  量子比特是量子计算机最基本的信息单元,不同于电子计算机只能是0或1,量子比特可以同时是

相互作用玻色量子气体人工规范场的实验取得进展

  超冷原子量子气体具有优越的可调控性,利用菲施巴赫共振可以控制原子的相互作用,为在量子多体系统中合成人工规范场及研究相互作用的影响提供了一个理想的实验平台。目前,实验上已经发展了多种方法合成规范场,并观测到了手征性原子流和拓扑特性。然而,这些研究主要聚焦在单粒子模型和弱相互作用范围,对于相互作用和

韩国发现玻色爱因斯坦凝聚态特性新量子材料

  韩国东国大学、汉阳大学等联合研究团队首次通过低温金属硅中的量子自旋现象发现新量子材料。  量子自旋的粒子会相互影响,产生磁性。利用这一特性可提高量子计算机性能,甚至有助于创造室温超导体。联合研究团队在对量子计算机关键器件进行研究时,发现了一种全新的来自硅金属的独特信号。实验发现,当量子“自旋云”

相互作用玻色量子气体人工规范场的实验取得进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516876.shtm

我国学者基于超导量子处理器直接实现高性能三比特门

图 三比特超导量子比特和波形序列的示意图。(a) 三比特和两耦合器的超导电路示意图;(b) 传统分解CCZ门的线路图;(c) 实验直接实现CCZ门的波形序列示意图;(d) 直接实现和利用分解实现CCZ门多层门操作后的泄露对比;(e) CCZ门的真值表;(f) 利用CCZ门生成Toffoli门的真值表

量子门叠加态首次实现有望为全新量子计算建立理论基础

  奥地利物理学家成功在实验室将两个逻辑门叠加构建出全新量子计算机模型,能比标准量子计算机更高效地完成量子计算任务。新研究有望为全新量子计算建立理论基础,并设计出计算速度更快的量子计算机。  虽然量子力学理论中还有诸多未解之谜,但许多量子现象已经得到验证并运用于多个领域:从超安全通讯到寻找现有通讯的