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诺奖得主:量子计算目前尚未展示其真正实力
http://www.CRNTT.com   2021-11-03 09:08:13


 

  目前,量子计算仍然存在一个巨大问题——它们非常容易受到环境噪声影响而产生错误。为了给量子计算纠错,研究者使用了量子纠错码,一般通过将单个比特的信息编码到多个比特上来纠错,这样一来又要巨大数量的量子比特。

  瓦恩兰表示,目前,纠错仍然非常困难。为了在无需纠错的情况下进行量子通信,约翰·裴士基(John Preskill)提出了“噪音中尺度量子”这个概念和想法,目前该领域已经取得了一定进展。如果在这期间能产生一些有趣的中间尺度的系统,肯定会大大刺激通用量子计算机的工作。

  瓦恩兰总结说,未来量子计算研究的愿景是更好的量子比特和更好的控制。

  2004年诺贝尔物理学奖得主弗兰克·维尔泽克(Frank Wilczek)则更多从物理专业领域谈论量子计算,他首先介绍了量子色动力学和量子计算对它的影响。量子色动力学是一种强相互作用的规范理论,它描述组成强作用粒子(强子)的夸克和与色量子数相联系的规范场的相互作用。

  维尔泽克指出,即使借助超级计算机和大规模计算,想要通过数值模拟解量子色动力学方程的方式,来揭示时空中的量子涨落和相关粒子的质量都是异常困难的。但是量子计算机不仅可以简化这些复杂的计算,还可以建立单个核内的粒子,构建原子核,到原子,甚至是整个世界。

  维尔泽克表示任意子可能对量子计算非常有用。任意子不能存在于自由空间中,但可以存在于特定的材料中,并具有相互纠缠的特性,它们之间的相互作用取决于路径的拓扑结构。任意子复杂的路径函数可以作为存储和操作信息的一种方式来制造拓扑量子计算机。

  拓扑量子计算机能够解决量子信息易被干扰的问题。如果我们拥有的信息在逻辑上存储在任意子上,这些路径的拓扑结构虽然会因外界扰动或小的噪声源干扰产生小的摆动,但由于不会改变其路径的拓扑结构,就不会破坏以这种方式存储和操纵的量子信息。因此这种拓扑量子计算机将具有很大优势。 


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