宇宙射線成為量子計算威脅  造成20%挑戰性錯誤

編譯/莊閔棻

量子計算的最新進展有望為我們處理數據的方式帶來革命性的變化,但在這項技術飛躍的陰影下仍潛藏著「宇宙射線」這個意想不到的敵人,這些來自外太空的高能量粒子對量子電腦的精密工作構成了重大威脅,造成了近 20%需要糾正的挑戰性錯誤。

量子技術飛躍,宇宙射線成為量子計算威脅,造成20%挑戰性錯誤。圖/截取自 medriva

了解問題

量子電腦依賴名為量子位元(qubits)的脆弱元件,當受到干擾時很容易脫離精細的量子狀態。量子位元是量子電腦中的基本單位,與經典電腦中的位元不同,它們可以同時處於多種狀態,這種性質使得量子電腦能夠以前所未有的方式處理資訊。 然而,由於量子位元的特殊性質,它們對外界干擾非常敏感,任何微小的干擾都可能導致它們脫離所需的量子狀態。

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保護量子設備的努力

Google 的量子AI 團隊一直都是硬體和軟體進步的領導者,為減輕這些錯誤,他們在量子糾錯和加速上取得了進步。 但要實現持久、無錯誤的量子位元的最終目標仍因受到宇宙射線干擾的阻礙,Google的目標是讓更多的人能夠輕鬆地使用他們的量子運算服務,以激發量子機器學習、化學和模擬等領域的潛在應用,因此解決宇宙射線引起的誤差問題非常重要。

釋放量子的可持續發展潛力

量子計算在永續發展和環境研究等各個領域有巨大的前景,透過同時處理大量數據,量子電腦可以徹底改變氣候變遷研究,為碳捕集、新燃料、電池、化學肥料和催化劑等領域提供協助。量子位元可以同時處理和表示大量數據,使它們成為設計電池、生產氨和其他領域的遊戲規則改變者。

量子計算的未來

展望未來,量子計算的前景仍一片光明,預計到 2030 年將取得突破,使量子電腦能以指數級速度解決複雜問題,到 2035 年可控核融合的進步也可能會徹底改變清潔能源生產,為世界能源需求提供解決方案,這些進步將徹底改變從資訊科技到能源生產等各個領域。

參考資料:medriva

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