日本富士通和大阪大學發布新量子計算架構

編譯/李寓心

日前,日本最大的數位服務公司—富士通(Fujitsu),與全日本排名前5的大阪大學,所設立的量子通訊和量子生物學中心(QIQB),共同發布一種新型高效能模擬旋轉量子的計算架構,實現量子計算實用化的重要里程碑,有望徹底改變量子化學和複雜金融系統領域的研究。

日本富士通和大阪大學發布新量子計算架構。示意圖/123RF

根據報導,新計算架構,將量子糾錯所需的量子位元,比過去所需的數量減少了90%,將100萬個量子位元,降低至1萬個。因為在傳統的量子計算架構中,需要達到真正能容錯的量子計算機,總共需要超過100萬個物理量子位元,使得早期FTQC時代的量子計算機,只能利用傳統架構進行量子糾錯,導致計算規模備受限制。

通常量子計算只有在具備「FTQC」糾錯功能,才能使未來量子計算機可能實現。為了解決這些問題,富士通和大阪大學透過重新定義通用量子閘,成功實現,世界首創的相位旋轉閘(Phase rotation gate),推動高效能的相位旋轉,加速達到真正的容錯量子計算。因為過去在進行這一過程時,需要大量的量子位元和量子閘的操作,而在新架構中的量子閘,可藉由相位直接旋轉至任何指定的角度執行。

這樣一來,就能成功地將量子糾錯所需的量子位元數量,減少至現有技術的10%;旋轉量子閘所需的操作數減少10%,還有量子位元中的量子錯誤率,能被抑制在13%左右,從而達到高度精算的可能,同時也為1萬個量子位元和64個邏輯量子位元的計算機,奠定了一定的基礎,提高了量子計算機近10倍的性能。

資料來源:HPC WIRE

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