加州理工学院的研究人员推测,一台具备功能的量子计算机可能需要的量子比特(qubits)远少于此前认为的数量,从而使得在本十年结束之前部署第一台量子计算机成为可能。
加州理工学院的研究人员与加州理工学院关联的初创企业Oratomic合作表示,通过降低“困扰当今这些初级量子计算机”的错误,一个具备功能的量子计算机或许只需要多达10,000到20,000个量子比特即可实现。
加州理工学院此前认为,要让量子计算机正常运作需要数百万个量子比特。量子比特是量子计算机的基本单位,在经典计算机中等同于比特,用于以二进制编码信息。
“量子比特更少的需求意味着,从理论上讲,量子计算机可能在本十年结束前就能投入运行,”加州理工学院表示。
这项理论创新是一种拟议的纠错架构,它利用“中性原子系统”,在这种系统中,原子可以借助被称为“光学镊子”的激光在物理上移动,并跨越大距离连接起来。
“我们正在为中性原子量子处理器开发新的架构,这些架构能够大幅降低实现容错量子计算所需的资源估算,”加州理工学院理论物理学家John Preskill在周二表示,并补充:
“这种进展让我对广泛有用的量子计算很快成为现实感到乐观。”
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Manuel Endres是加州理工学院物理学教授,他最近创建了史上规模最大的量子比特阵列,并表示:
“与其他量子计算平台不同,中性原子量子比特可以直接跨越大距离相连。光学镊子可以把一个原子穿梭到阵列的另一端,并直接与另一个原子发生纠缠。”
这项新技术使得每个逻辑量子比特可以用多达五个物理量子比特来编码,而不是传统方法所需的约一千个,称为加州理工学院。
“这实际上非常令人惊讶,它的效果居然这么好。这就是我们所说的超高效纠错,”Endres表示。
用于量子计算逻辑架构的布局与编译流程。来源: Caltech
Oratomic表示,将与加州理工学院的先进量子计算任务(Advanced Quantum Computing Mission)密切合作,开展关于量子信息处理的持续研究,并以打造世界首台面向实用规模的容错量子计算机为目标。
这项研究正好发生在谷歌发布一篇论文的仅一天之后。该论文声称量子计算机或许只需九分钟就能潜在地破解比特币的加密,并且所需计算能力远低于最初设想。
与此同时,谷歌在本周的论文中敦促加密货币开发者,尽快将区块链迁移到后量子密码学(post-quantum cryptography,PQC),而不是等待真正的威胁出现。
上周,这家互联网巨头为其PQC迁移设定了2029年的时间表,警告称“量子前沿”可能比看起来更近。
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