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2021欧洲杯比分(www.x2w99.com):对标谷歌!中国“量子之父”潘建伟实现量子盘算优越性

admin2021-07-0275

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新智元报道

泉源:zhihu

编辑:yaxin, Priscilla

【新智元导读】克日,在未揭晓的预印本中,潘建伟团队在「祖冲之号」量子盘算原型机上使用56比特展示了量子盘算优越性,比昔时谷歌53个比特强 2-3 个数目级。

克日,中国科学手艺大学潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队在量子领域取得了最新功效。

在揭晓的论文Strong quantum computational advantage using a superconducting quantum processor中,中科大团队在「祖冲之号」量子盘算原型机上展示了量子盘算优越性。

论文地址:https://arxiv.org/pdf/2106.14734.pdf

现在该论文是arXiv预印本,还未正式揭晓。

对标谷歌「量子霸权」

2019年,谷歌首次使用53量子比特的量子处置器展示了量子优越性。

差异于之前的「九章」光量子平台盘算机,最新可编程超导量子系统对标2019年下半年谷歌第一次实现量子优越性的事情。

那么,此次在超导系统上实现的量子优越性与谷歌实现的有何差异?

为了表征整个系统的性能,团队运行了随机量子线路采样的基准测试,测试系统规模最高可达56量子比特和20个周期。

56量子比特随机量子线路采样

据团队估量,这项义务的经典模拟的盘算成本,要比昔时谷歌 Sycamore 处置器 53 个 qubit 强 2-3 个数目级的量子优越性。

「祖冲之号」将现存功效最壮大的超级盘算机需 8 年完成的义务样本压缩至最短1.2 小时完成,从而证实晰量子盘算的伟大优越性。

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「祖冲之号」器件示意图

昔时谷歌证实的是,对一个53量子比特20个cycle的电路采样一百万次,量子盘算机需要200秒的时间,用现在人类最强的经典的超级盘算机则需要一万年的时间。

另外,两个芯片在对这些量子比特举行操作和读取时发生错误的概率相比若何?

通过数据的对照,可以看出两者的性能较为靠近,代表着国际领先水平。

基于以上,中科大研究团队此次的事情,展现了一个明确的量子盘算优势,这是经典盘算在合理时间局限内无法完成的。

效果显示,「祖冲之号」实现了平均99.86%的高保真度单量子比特门,和平均99.41%的双量子比特门,以及平均95.48%的读出。同时,对多个量子比特举行同步门操作。

量子行走

同样在一个月前,潘建伟团队在science上揭晓了一篇乐成研制了62比特可编程超导量子盘算原型机「祖冲之号」,并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。

量子行走(Quantum walk,QW)是经典随机行走在量子力学中的拓展,区别于经典随机行走,由于量子具有叠加态的特征,粒子在格点中行走的特征需要用量子力学的波函数统计纪律来诠释。

量子行走自己可以模拟多体物理系统的量子行为,理论上最终可用于通用量子盘算。

该论文使用一个8*8的二维超导量子比特方格,其中包罗62个功效量子比特,以显示多个(两个)量子行走若何穿越二维量子比特阵列,并在历程中举行滋扰。

超导量子处置器的结构与结构

作者还能够对量子所遵照的路径举行编程,展示了一个马赫-曾德尔(MZ)过问仪,其中单个或多个量子行走者在过问和退出一个端口之前连贯地穿越两条路径。

效果展示了基于超导的量子处置器在模拟大规模量子系统方面的潜力。

「红专并进,理实融会」是中科大的校训,潘建伟等人的研究团队克日揭晓的文章,展示了我国现在在量子盘算领域的最新功效,同时也是一份献给党百年华诞的贺礼。

在国际纷争的大环境下,希望我国有更多差异领域的科研团队,继续专一苦干,在更多领域取得重大新希望。

参考资料:

http://www.zhihu.com/question/468741820

https://www.zhihu.com/question/468741820/answer/1971268726

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