来自美国的科学家在量子计算方面取得了重大突破,将量子位的寿命延长了2.3倍,超过了盈亏平衡点。研究人员改进了量子位的相干时间:在失去相干并坍塌为经典比特之前,量子位可以保持量子态多久。通过延长相干时间,研究人员提高了量子位保存信息的能力,并在一个生命周期内执行了更多的操作。
研究小组通过将量子位的寿命延长到盈亏平衡点之外,在量子计算方面取得了重大进展。这一发展带来了更高的信息保存率,并允许在量子位的寿命内对其执行更多的操作。为了实现这一突破,研究人员利用了量子纠错技术,这是一种保护量子位中编码的信息免受量子噪声引起的错误的技术。此外,机器学习用于优化校准和精度,从而实现更精确、更高效的纠错过程。使用Gottesman-Kitaev-Preskill量子纠错码,该小组可以纠正比量子信息中产生的错误更多的错误,这是该领域的一项重大成就。
这一成就是开发实用量子计算机的关键一步,该计算机依靠稳定可靠的量子位来执行复杂的计算。
“我们将寿命增加了2.3倍,因此在量子位开始失效之前,我们可以执行的操作数量增加了一倍多。”一位应用物理学高级研究科学家解释说。在这项研究之前,世界各地的许多研究小组已经接近盈亏平衡点,但是并未到达。科学家们进一步解释说,这一突破是通过跨学科的研究努力和多年来取得的进展积累实现的。因此,这项研究首次将量子位的寿命延长到盈亏平衡点之外,并产生大于1的增益。
科学家们利用机器学习来优化校准和精度,并应用量子纠错来保护量子位中编码的信息免受量子噪声引起的错误的影响。Gottesman-Kitaev-Preskill量子纠错码使该研究小组能够纠正比量子信息中产生的错误更多的错误,这是该领域的一个重大突破。“在盈亏平衡点以上有一个稳定的量子位表明量子计算背后的理论是合理的。这一成就对量子计算领域具有重要意义,并可能导致更稳定可靠的量子计算机的发展。最主要的是,我们证明在量子纠错的核心,有可能拥有一个稳定的高于盈亏平衡的量子位。”
据采访的消息人士透露,最近的诸多突破代表着在建造更多可操作的量子计算机方面取得了重大进展。诸多突破还可以作为原理证明,这意味着制造真正的量子计算机已经不是未来的事情,我们正在见证历史。

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