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消息(余予)谷歌量子人工智能团队在2021年取得了丰硕的成果。尽管全球性挑战持续存在,但谷歌在构建完全纠错的量子计算机方面依旧取得了重大进展,并朝着下一个硬件里程碑——构建纠错量子比特原型机努力。


与此同时,谷歌将继续致力于实现量子计算机在各种应用中的潜力。这就是为什么谷歌在顶级期刊上发表研究成果,与学术界和工业界的研究人员合作,并扩大我们的团队以引进新的人才和专业知识。


硬件更新


量子人工智能团队决心在未来十年内构建一台纠错量子计算机,并同时利用其在此过程中学到的知识来提供有用的,甚至是变革性量子计算应用程序。这一长期承诺可概括为量子硬件的三个关键问题:


1.能否证明量子计算机在特定任务中的性能可以超越当今的经典超级计算机?谷歌在2019年展示了“量子优越性”。


2.可以建立一个纠错量子比特的原型吗?为充分发挥量子计算机的潜力,需要实现量子纠错,以克服计算过程中存在的噪声。作为朝这个方向迈出的关键一步,谷歌的目标是通过在多个物理量子位上冗余地编码量子信息来实现量子纠错的原语,证明这种冗余会导致使用单个物理量子位的改进。这是谷歌目前的目标。


3.可以构建一个在任意长时间内都没有错误的逻辑量子位吗?逻辑量子位在多个物理量子位之间对信息进行冗余编码,并且能够减少噪声对整体量子计算的影响。将几千个逻辑量子位放在一起将能够实现量子计算机在各种应用中的潜力。




谷歌构建纠错量子计算机之旅的交互式地图


构建纠错量子比特原型的进展


今天嘈杂的量子计算机与未来完全纠错的量子计算机之间的距离是巨大的。2021 年,谷歌在缩小这一差距方面取得了重要进展,他们构建了一个原型逻辑量子位,其误差小于其芯片上的物理量子位的误差。


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