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量子计算机程序具有“通用性”?基于拓扑量子纠错码的
发布日期:2020-09-14 06:29   来源:未知   阅读:

不管量子计算机的内部是由什么组成,量子计算机的快速计算都可以归结为应用于量子比特的简单指令序列,即量子计算机内部的基本信息单位。无论这台计算机是由离子链、超导体结还是硅片组成,事实证明,一次只影响一个或两个量子比特的几个简单操作,就可以混合搭配起来创建任何量子计算机程序:这一特征使特定的几个量子计算机程序具有“通用性”。

其研究结果适用于基于拓扑量子纠错码的量子计算机,现在发表在《物理评论快报》和《物理评论B》期刊上的两篇研究论文中报道了这一发现,并在发表在《量子》(Quantum)杂志上的第三篇论文中进行了扩展。电路深度计算影响每个量子比特量子门的数量,而恒定的深度意味着给定操作所需的量子门数量不会随着计算机的增长而增加:如果要控制错误,这是必需的。

科学家们称这些简单的操作为量子门,并花了数年时间来优化量子门安装在一起的方式,而且已经大幅削减了给定计算所需量子门和量子比特的数量,并发现了如何在确保错误不会悄悄进入并导致失败的同时完成所有这些工作。现在,马里兰大学联合量子研究所(JQI)的科学家,已经发现只使用固定数量的简单构建块,就可以实现坚固耐错量子门的方法:基本上在一个称为电路深度的参数上实现了可能的最佳减少。



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