谷歌宣布在量子计算机纠错技术取得重要突破 但仍持“谨慎”态度

谷歌宣布在量子计算机纠错技术取得重要突破但仍持“谨慎”态度由于量子比特只能保持量子态极短的时间，因此目前的量子计算机很难产生有用的结果。这意味着，在量子计算机完成计算之前，量子系统中编码的信息就会丢失。因此，找到一种方式纠正随之而来的错误是量子计算技术面临的最大挑战。一些量子计算创业公司认为，短期内解决这个问题的办法是探索新方式，对目前的“噪声机器”进行编程，但这种做法意味着，量子计算机相比于传统计算机的性能提升有限。此外到目前为止，这方面的努力尚未取得实际效果。这也使得越来越多的人认为，在纠错问题得到更全面的解决之前，量子计算不具有实用性。谷歌的研究人员表示，已经找到一种方法，将量子计算机中正在处理的信息分散到多个量子比特上。这意味着，即便单个量子比特脱离了量子态，但作为一个整体的系统可以保存足够多的信息足够长时间，来完成一项计算。根据发表在《自然》杂志上的文章，随着谷歌扩大技术的应用规模，使其在更大的量子系统上运行，错误率仅降低了4%。但研究人员指出，这是人类首次实现，扩大量子计算机的规模没有导致错误率上升。奈文表示，这表明谷歌已经突破了“平衡点”。在此之后，进一步的发展将实现稳定的性能提升，最终带来第一台可以实际使用的量子计算机。谷歌研究员朱利安·凯利（JulianKelly）说，此次的突破来自于谷歌对量子计算机所有组件的优化，涉及量子比特的质量控制、控制软件，以及用于将计算机冷却至接近绝对零度的低温设备。这些优化将错误的数量减少到了足够低，使得扩大系统规模不会导致错误率呈现指数级上升。谷歌将这一突破描述为建造实用量子计算机所需完成的6个步骤中的第二步。下一步包括完善量子计算机的工程设计，以便只需要1000个量子比特就可以实现所谓的“逻辑量子比特”。逻辑量子比特建立在物理量子比特之上，可以实现无差错的运行。奈文表示，谷歌相信，只要能找到如何构建1000个逻辑量子比特并将其连接至单个系统的方法，就可以获得一台可实用的量子计算机。谷歌关于量子计算的研究以往曾引发争议。2019年，谷歌发表在《自然》杂志的一篇文章称，已经实现了“量子霸权”，即让量子计算机完成传统计算机无法完成的计算。然而，这一说法遭到了IBM和其他公司的挑战。随着新编程技术的发展，传统计算机性能的提升，量子计算实现“量子霸权”的时间也在被推迟。在本周发表的文章中，谷歌的研究人员表示，对这一最新突破持“谨慎”态度。他们表示，在纠错技术未来应用至更大规模的量子系统时，仍有一定的可能无法发挥作用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345915.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345915.htm

微软和 Quantinuum 声称在量子计算领域取得突破

据路透社报道，微软和Quantinuum周三表示，通过提高量子计算机的可靠性，他们在使量子计算机成为商业现实方面迈出了关键一步。量子计算机可以执行传统计算机需要几百万年才能完成的科学计算任务。量子计算的基础单位“量子比特”虽然计算速度极快，但非常敏感，如果量子计算机受到轻微干扰就会产生数据错误。为了克服这个问题，量子计算研究人员通常会制造出远超需求的物理量子比特，并通过纠错技术，产生较少数量但高度可靠和实用的量子比特。微软和Quantinuum表示他们在该领域取得了突破。微软将其编写的纠错算法应用于Quantinuum的物理量子比特上，从30个物理量子比特中获得了大约了4个高度可靠的量子比特。微软负责战略任务和技术的执行副总裁JasonZander表示，该公司相信这是迄今为止量子芯片中可靠量子比特的最佳比例。微软表示，计划在未来几个月内向其云计算客户发布该技术。via匿名标签:#微软#AI#Quantinuum频道:@GodlyNews1投稿:@GodlyNewsBot

谷歌科学家发布：量子计算机取得重大突破

谷歌科学家发布：量子计算机取得重大突破谷歌科学家最近在ArXiv平台上发布了一篇预印本论文，声称在量子计算机领域取得了重大突破。他们表示，通过对Sycamore处理器的升级，谷歌成功提升了量子位的数量，从之前的53个增加到了70个。这次实验中，谷歌科学家们执行了一项名为随机电路采样的任务，这个任务在量子计算中用于评估计算机的性能和效率。通过运行随机电路并分析结果输出，科学家们测试了量子计算机在解决复杂问题方面的能力。谷歌的研究结果显示，升级后的70个量子位的Sycamore处理器在执行随机电路采样任务上比业内最先进的超级计算机快了几十亿倍。例如，需要业内最先进超级计算机Frontier计算47.2年才能完成的任务，53个量子位的Sycamore处理器只需要6.18秒就能完成，而新版的70个量子位的Sycamore处理器速度更快。来源，，来自：雷锋频道：@kejiqu群组：@kejiquchat投稿：@kejiqubot

谷歌量子计算机6秒内完成47年计算 超越世界第一超算

谷歌量子计算机6秒内完成47年计算超越世界第一超算论文称，谷歌最新Sycamore量子处理器目前拥有70个量子比特，而2019年版本只有53个量子比特。量子比特的增加，意味着可以成倍地提高量子计算机的性能，这使得新处理器的稳健性大约是以前的2.41亿倍。最新研究将标志着，量子计算迎来里程碑时刻。凭借其计算优势，谷歌的量子计算机有望彻底改变包括人工智能在内的各个领域。以前所未有的速度解决复杂问题，有望解锁下一代人工智能模型，突破许多领域从未超越的界限。47年被凝结成瞬间每个量子比特可以同时存在于0、1或叠加的状态，因此存储和处理这种级别的量子信息的能力很不容易，即使是最快的经典计算机也无法比拟。谷歌团队在一篇论文中表示，量子计算机有望执行超出经典计算机能力的任务。‘我们根据改进的经典方法估算了计算成本，并证明我们的实验超出了现有经典超级计算机的能力。’就算是田纳西州的Frontier超算（这已经是目前全世界最快的超算了），也碰不了量子计算机的瓷。当然前提是量子计算机释放出自身的潜力。因为传统的计算机用二进制的代码语言运行，仅限于0和1，以及双重状态。而量子计算机超越了这个限制。不过，目前研究人员还不能确定谷歌量子计算机的制造成本究竟是多少。但变革性的计算能力是毋庸置疑的。根据谷歌团队的说法，Frontier超级计算机只需6.18秒即可匹配谷歌-53量子比特计算机的计算结果。然而，同样的一台Frontier则需要47.2年才能与谷歌最新的70量子计算机所能提供的的计算能力相匹配。领域内的许多专家都认为谷歌的新量子计算机是一项重大进步。剑桥量子公司Riverlane的CEOSteveBrierley将谷歌的进步称为一个‘重大里程碑’。‘量子霸权？这个问题我们不用再争论了。’同样，苏塞克斯量子技术中心主任的一位教授赞扬谷歌解决了传统计算机难以计算的某些特定学术问题。他强调，在我们眼前关键的下一步，是创建能够纠正自身固有操作错误的量子计算机。虽然IBM尚未对谷歌最新的量子计算机置评，但明显，谷歌在量子计算领域的这一进展引起了全球研究人员和公司的共同关注。毫无疑问，这将为计算技术的发展开辟新的前景和竞争。研究中，团队提到噪声与相干演化相竞争，并破坏了长程相关性，这使得充分利用近期量子处理器的计算能力成为一个巨大的挑战。研究人员进行了随机电路采样（RCS）实验，在这些实验中，他们确定了由量子动力学和噪声之间的相互作用驱动的不同阶段。在量子计算中，这涉及通过运行随机电路，并分析结果输出来测试量子计算机的性能，以评估其解决复杂问题的能力和效率。在电路深度的驱动下，系统首先经历动态相变，其中输出分布不再集中在比特串的一部分中。第二个是由噪声驱动的转换。利用交叉熵基准，研究人员观察到了阶段边界，这可以定义噪声量子演化的计算复杂性。在模拟的估计计算成本，比起经典计算机，53量子比特完成1百万个噪音样本比其快6.18秒。而70量子比特要快47.2年。最后，谷歌团队展示了一个24周期70量子比特的RCS实验，估计保真度为1.7-107%，这意味着在相同保真度下，电路体积增加了约60%。谷歌根据改进的经典方法估算了计算成本，并证明了新量子计算机有着超出了现有经典超级计算机的能力。70量子比特的Sycamore实现了量子优势谷歌团队表示，尽管迄今为止RCS已经取得了成功，但寻找近期噪声量子处理器的实际应用仍然是一个突出的挑战。他们进行的实验就提供了量子动力学如何与噪声相互作用的研究。观察到的相界为高噪声量子器件能够正确利用其计算能力的7个体系提供了定量指导。在弱噪声阶段，全局相关性主导XEB，这一事实保护了RCS免受欺骗的攻击，这些都是未来应用的设计方向。‘量子霸权’成乌龙？其实，早在2019年，谷歌便声称实现了量子霸权。研究人员在NASA网站上发表的论文一经发布，便引起了轰动。论文称，谷歌处理器能够在3分20秒内执行一个计算，而用当今最强大的超级计算机Summit进行同样的计算，需要约10000年。随后，谷歌这篇论文正式在Nature上重磅发表。论文通讯作者JohnMartinis和同事描述了实现量子霸权所取得的技术进展。他们研制了一台由54个量子比特组成的处理器（名为Sycamore处理器）。该处理器利用量子叠加和量子纠缠实现的计算空间与经典比特所能达到的相比，实现了指数级的增加。由于有1个量子比特无法有效工作，处理器实际只用了53个量子比特。研究团队开发的纠错流程可以保证较高的运算保真度（高达99.99%）。为了测试该系统，团队设计了一项对量子电路产生的随机数字进行采样的任务。对于经典计算机来说，这一任务的难度会随量子电路中量子比特数的增加而增加。最后，量子处理器在200秒左右的时间内从量子电路中采集了100万个样本，而当今最强大的超级计算机大约需要1万年的时间才能完成这一任务。Nature表示，‘谷歌实现量子霸权无疑是一项了不起的成就’。然而，针对谷歌‘量子霸权’事件的批判和质疑也随之而至。IBM团队写道，‘在一个经典的系统上，同样的任务的理想模拟可以在2.5天内完成，而且保真度要高得多。’这意味着谷歌实际上并没有表现出量子霸权，而且竞争仍在继续。微软、IBM也下注除了谷歌，IBM、微软也在量子计算机上押注未来。在微软看来，未来十年最大的创新可能是在聚变能源、人工智能和量子计算领域。6月，CEO纳德拉曾公布了微软宏伟目标，10年内建造出量子计算机。将未来250年的化学和材料科学进展压缩到未来25年。AzureQuantumElements通过整合高性能计算（HPC）、人工智能和量子计算的最新突破，可以加速科学发现。值得一提的是，AzureQuantum中的Copilot帮助科学家使用自然语言来推理复杂的化学和材料科学问题。前段时间，IBM量子计算机登上了Nature封面。IBM、加州大学伯克利分校的Nature论文展示了，一条通往有用量子计算的道路。研究首次证明，100+量子比特的量子处理器，可以产生精确结果，并达到超越领先的经典方法。最重要的是，无需纠错就可超越经典计算机。论文中，研究人员在IBM127量子比特鹰（Eagle）量子处理器上模拟了磁性材料的行为。至关重要的是，他们设法绕过了‘量子噪声’，取得了可靠结果。要知道，量子噪声会引入计算误差，是这项技术的主要障碍。有研究统计，自2015年以来量子计算的投资走势不断上涨。与经典计算相比，量子计算具有彻底改变行业和以指数级速度解决复杂问题的潜力。量子计算机的突破可能会彻底改变许多领域，从药物发现到气候建模、金融建模，甚至人工智能，其潜力是巨大的。具体来讲，对不同领域的影响：-密码学：增强加密和解密算法。-药物发现：加速新药的开发。-优化问题：解决复杂的优化挑战。-机器学习：改进模式识别和数据分析。-财务建模：加强财务风险分析和预测。-材料科学：设计具有特定特性的新型材料。-天气预报：提高天气预报的准确性。-量子化学：模拟和研究化学反应。-人工智能：增强人工智能算法和训练模型。这次，谷歌的新量子计算机标志着速度和潜力的突破性进步，开启了一个具有跨多个行业变革意义的计算新时代。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371165.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371165.htm

谷歌宣布量子计算机新突破：经典超算需 47 年的任务可在几秒内完成

谷歌宣布量子计算机新突破：经典超算需47年的任务可在几秒内完成谷歌科学家近日在ArXiv平台上发布预印本论文，表示在量子计算机方面取得重大突破，可以在几秒内完成了一台经典超级计算机需要47年才能完成的计算任务。谷歌于2019年推出了53量子位的Sycamore处理器，而本次实验进一步升级了Sycamore处理器，已提升达到70个量子位。谷歌表示升级Sycamore处理器之后，虽然受到相干时间等其它因素的影响，其性能是此前版本的2.41亿倍。在实验中，科学家们执行了随机电路采样任务。在量子计算中，这涉及通过运行随机电路和分析结果输出来测试量子计算机的性能，以评估其在解决复杂问题方面的能力和效率。谷歌表示业内最先进的超级计算机Frontier需要47.2年才能计算完成的任务，53个量子位的Sycamore处理器只需要6.18秒就能完成，而新版70个量子位的Sycamore处理器速度更快。https://www.ithome.com/0/703/808.htm投稿：@ZaiHuaBot群组：@ZaiHuaChat频道：@TestFlightCN

BBC：量子技术突破可能带来计算机革命

BBC：量子技术突破可能带来计算机革命研究人员离实现制造多任务的“量子”计算机又近了一步，那将是比现有的最先进的超级计算机更强大的计算机。量子计算机利用了亚原子粒子的怪异特性。所谓的量子波粒能够同时存在于两个地方，而且即使分隔数百万英里仍然匪夷所思地能够保持关联性。英国苏塞克斯大学（SussexUniversity）的研究团队实现了在电脑芯片之间以前所未有的速度和精度传送量子信息。一个研究当中的障碍就是需要在芯片之间迅速和可靠地传送量子信息：信息受损就会产生误差。不过汉辛格教授的团队已经取得了突破，他们发表在《自然通讯》期刊上的研究表明，他们可能已经克服了上述障碍。这个团队研发了从一个芯片向另外一个芯片以创纪录的速度传送信息的系统，传送可靠率达到了99.999993%。研究人员说，这显示了在原则上许多芯片能够插在一起形成算力更强大的量子计算机。——（节选）