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新型量子计算机用一个100的因子粉碎“量子霸权”记录而它消耗更少3万倍的功耗

2024-07-12 10:28阅读：

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新型量子计算机用一个100 的因子粉碎“量子霸权”记录而它消耗更少3万倍的功耗
By Keumars Afifi-Sabet
published 33 minutes ago
Computing
56量子比特H2-1计算机已经打破由谷歌在2019年首次设下 “量子霸权”基准的先前记录。
· 新型量子计算机用一个100的因子粉碎“量子霸权”记录而它消耗更少3万倍的功耗

科学家们取得了一个0.35的线性交叉熵基准（XMB）分数，这意味着H2量子计算机35%的时间能不用产生一个错误产生结果。 (Image credit: credit Quantinuum)
一台新的量子计算机已经打破了一个“量子霸权”的世界纪录，将谷歌悬铃木机器设定的基准性能提高100倍。
量子计算公司量子体（Quantinuum）的科学家们用新的56量子比特H2-1计算机运行各种实验来基准机器的性能水平和所用的量子比特的质量。他们在6月4日上传到预印本数据库arXiv的一项研究中发表了他们的结果。该研究尚未被同行评审。
为证明量子计算机的潜力，量子体公司的科学家们用了一种众所周知的算法来测量量子比特是多噪音的或多易出错。由于量子力学定律和量子比特之间的纠缠量子计算机能执行并行计算，这意味着不同量子比特的命运能瞬间的改变彼此。相比之下，经典计算机只能按顺序工作。
对一个系统添加更多的量子比特也指数级的加大一台机器的功率，科学家们预测，量子计算机有朝一日将在几秒钟内完成一台经典超级计算机会已经用数千年来解决的复杂计算。
量子计算机超越经典计算机的点被称为“量子霸权”，但以一种实用的方式取得这一里程碑将需要一台拥有数百万个量子比特的量子计算机。目前最大的机器只有大约1000个量子比特。
为“量子霸权”我们将需要如此多量子比特的理由是它们天生的容易来出错，因此需要许多来纠正这些错误。这就是为什么许多研究人员现在正集中在构建更可靠的量子比特而不是简单的对机器添加更多的量子比特上。

新型量子计算机用一个100的因子粉碎“量子霸权”记录而它消耗更少3万倍的功耗
当量子计算机超越经典计算机时被称为“量子霸权”，但取得这一里程碑会需要一台有数百万个量子比特的量子计算机。 (Image credit: credit Quantinuum)
量子体公司的代表在一份声明中说，该团队用所谓的线性交叉熵基准（XEB）测试了H2-1的输出的保真度。线性交叉熵基准吐出介于0（没有一个输出是无错的）和1（完全的无错）之间的结果。
谷歌的科学家在2019年首次用线性交叉熵基准测试了该公司的悬铃木量子计算机，证明它可以在200秒内完成一个当时最强大的超级计算机已经要用10000年完成的计算。他们用内置在悬铃木的53个超导量子比特记录了一个近似0.002的线性交叉熵基准结果。
但在这项新研究中，量子体公司的科学家与摩根大通、加州理工学院和阿贡国家实验室合作，取得了一个近似0.35的线性交叉熵基准分数。这意味着H2量子计算机能在35%的时间内产生不用产生一个错误的结果。
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量子体公司首席产品官、剑桥量子计算公司创始人伊利亚斯汗在声明中说，“我们完全的集中在通往通用容错量子计算机的道路上。这一目标没有改变，但过去几个月已经发生的变化是清楚的由于多年来的工作和投资已经做出了可能的进展的证据” 。
量子体公司之前与微软合作来展示 “逻辑量子比特”，有一个比物理量子比特更低800倍的错误率。
微软代表说，在4月份发表的这项研究中，科学家们证明了他们可以用逻辑量子比特运行实验，有一个仅为十万分之一的错误率，这是远强于物理量子比特的百分之一错误率。
汗补充道，“这些结果表明，虽然容错量子计算机的全部益处本质上已经没有改变，但它们可能比最初期望的更早可到达的”。

https://www.livescience.com/technology/computing/new-quantum-computer-smashes-quantum-supremacy-record-by-a-factor-of-100-and-it-consumes-30000-times-less-power


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