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微軟和Quantinuum合作並宣稱,在實現容錯量子運算獲得大突破

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科技產業資訊室 - 茋郁 發表於 2024年4月8日
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圖、微軟和Quantinuum合作並宣稱,在實現容錯量子運算獲得大突破

眾所皆知,量子運算有望改變從醫學到材料科學的一切。但有一個問題是,現今的量子電腦非常容易出錯。如今微軟和Quantinuum宣布,在實現容錯量子運算方面取得重大突破。

透過將微軟的創新量子位元虛擬化系統與Quantinuum的離子阱硬體結合,該團隊進行了超過14,000次實驗,沒有出現任何錯誤。這種前所未有的可靠性是透過先進的錯誤診斷和邏輯量子位元校正實現的,標誌著從NISQ時代向2級彈性量子運算的飛躍。

這項突破為混合超級電腦(Hybrid Supercomputer)鋪平了道路,它將徹底改變各產業的研究。有了100個可靠的邏輯量子位元,我們將看到科學突破的出現,而當接近1,000個可靠的邏輯量子位元時,商業影響的潛力將變得巨大。

目前在量子電腦領域,科學家試圖透過使用許多物理量子位元來建立更可靠的「邏輯」量子位元來補償量子位元錯誤。但是欲製作一個邏輯量子位元可能需要多達1,000個物理量子位元,這種效率不高。

微軟創建了一個系統,可以從30個物理量子位元產生4個邏輯量子位元,與建構它們所基於的單一量子位元相比,錯誤率降低了800倍。

微軟的創新是將量子位元視為軟體,而不僅僅是硬體。因而,微軟開發了“量子位元虛擬化系統”,該系統將糾錯技術與辨識和糾正錯誤的智慧策略結合起來。甚至微軟也開創了「主動綜合症提取」的想法,以診斷和修復量子位元錯誤而不破壞其量子態。

這一嘗試是使用Quantinuum的32量子位元H2量子處理器,其是業界領先的保真度、可擴展性和靈活性為這一突破提供了堅實的基礎。微軟表示將量子運算的現狀比喻為一艘漏水的船,如果能夠在保真度和糾錯上獲得支援,這對於量子的發展至關重要。

對於Quantinuum來說,這一結果讓Quantinuum在通用容錯量子運算領域獲得領先地位。未來Quantinuum將繼續在此基礎上進行創新,推動通用容錯量子運算更早地成為現實。

總之,這是量子運算的重大突破。Quantinuum和微軟之間的合作推動該產業向前邁出了關鍵的 一步,展示了通往能夠改變科學發現的混合經典和量子超級運算道路上的重要里程碑。(874字; 圖1)


參考資料:
Quantum breakthrough: Microsoft slashes error rates in quantum computers. Interesting Engineering, 2024/04/04.
Advancing science: Microsoft and Quantinuum demonstrate the most reliable logical qubits on record with an error rate 800x better than physical qubits. Microsoft Blog, 2024/04/03.



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