量子处理器在特定计算中无需纠错 相关实力超越经典计算

《自然》14日刊载报告称,量子处理器是用量子计算的方式完成的，无需进行纠错就可超越经典计算。这个IBM127量子比特处理器在制造、测量高度纠缠量子态方面超越了当前最佳经典计算方法的能力。这一成果表明，量子计算机可能在近期用于一些特定的计算而无需容错性（运行量子计算机时避免或快速纠正错误使之在控制之下），朝向实用跨出了一大步。

量子计算的一个关键目标是超越经典计算、高效执行特定任务。为达到这一目标，还需要应对许多实际的挑战，例如将错误率保持在较低水平，穿透量子“噪声”（来自底层系统或环境的干扰），扩大量子计算机的规模。

结果表明，量子机器即使没有纠错，也已经可以帮助用户解决一些以往的经典计算机操作系统束手无策的特定性质的问题（如用户的研究相关的物理模型）。

这一实验基于一个127量子比特的处理器，运行60层电路深度，约2800个二量子比特门（经典计算机逻辑门的量子版）。这一量子电路会产生巨大的、高度纠缠的量子态，其要求过高，无法通过经典计算机上的数值近似可靠地重现。但该量子计算机可以通过测量期望值精确估计这些状态的性质，制造和测量了这些巨大状态，却不产生太多削弱计算的错误。但是，如果我们假设量子计算机的运算速度足够快，那么它可以在几秒钟内解决问题。然而，这种情况并不存在。

（编辑：银川站长网）

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