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量子计算机如何纠正错误

IT 科技
wanwan (42055)发表于 2021年11月17日 17时51分 星期三
来自魔法集成
1994 年,当时在新泽西州贝尔实验室工作的数学家 Peter Shor 证明量子计算机能以指数倍于经典计算机的速度解决某些问题。当时的问题是:量子计算机能造出来吗?怀疑论者认为量子态太过精微——环境不可避免地会搞乱量子计算机中的信息,使其不再是量子。

一年后,Shor 做出回应。经典的纠错方案测量单个比特以检查错误,但这种方法不适用于 qubit 或“量子比特”,因为任何测量都会破坏量子状态,从而破坏计算。Shor 提出一种方法无需测量量子比特本身状态检测是否发生错误。Shor 的代码标志着量子纠错领域的开端。

这个领域发展迅速。大多数物理学家将其视为构建强大量子计算机的唯一途径。加州理工学院的物理学家 John Preskill表 示:“没有纠错,我们将无法将量子计算机扩展到可解决真正困难问题的程度。”

与通常的量子计算一样,开发纠错代码是一回事,在工作机器中实现它则是另一回事。在今年 10 月初,由马里兰大学物理学家 Chris Monroe 领导的研究人员报告他们演示了运行像 Shor一样的纠错电路所需的许多要素