東京大學的一個研究小組提出了一種新的數值計算方法,可以準確快速地評估跟踪量子計算機內部發生的量子誤差的影響,這在以前是不可能的。

 量子計算機是一種利用量子力學“疊加原理”的技術。據說素因數分解和量子化學計算等問題可以超高速解決,其發展正在世界範圍內進行。

 由於實際的量子計算機是由具有輕微誤差的元素(量子比特)組合而成的,因此必須具有“量子糾錯”,這是一種在糾正它的同時繼續計算的機制。對於設計,重要的是要估計如果可以減少元素錯誤,可以成功糾正多少錯誤。

 但由於量子計算機的高速化,這個估計的計算跟不上普通計算機,出現了“設計量子計算機需要量子計算機”的窘境。

 研究小組已經證明,量子計算機校正量子誤差的機制可以看作是代表“費米子”運動的物理模型。看似經歷複雜疊加狀態的機制被簡單的時間變化所取代,普通計算機可以將其視為粒子的運動來計算。這使得可以用普通計算機以高速和準確地計算考慮到量子誤差的元件所需的性能,這在傳統上是不可能的。
 
 該方法有望推動實用量子計算機的發展。此外,發現一些複雜的疊加態是“明顯的”,可以說更接近於澄清“為什麼量子計算機這麼快”的根本問題。

論文信息:[Physical Review Letters] 基於非酉自由費米子形式的相干誤差下量子糾錯的高效模擬

東京大學

明治10年成立。日本歷史最悠久、日本知識最前沿的大學

東京大學成立於 1877 年(明治 10 年),由東京開成學校和東京醫科大學合併而成。自成立以來,它作為日本領先的大學和東西方文化融合的學術中心,以世界獨特的方式發展教育和研究。因此,在廣泛的領域中產生了許多人力資源,並取得了許多研究成果[…]

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