量子计算机与体育界的状元秀有什么共同点?(图)

科技日报北京12月23日电(记者张梦然)量子计算机与体育冠军有什么共同点?两者都引起了许多球探的注意。最近发表在 Nature Physics 上的镜像电路方法比传统测试更快、更准确,将帮助科学家开发最有可能导致世界上第一台实用量子计算机的技术,极大地加速医学、化学、物理、农业和国家安全研究。

量子计算机是一种实验性机器,它可以比超级计算机更快地执行某些任务,并且像年轻运动员一样,不断地评估它们的潜力,以有朝一日成为改变游戏规则的技术。现在,Scientist Scouts 有了他们的第一个工具,可以对前瞻性技术执行现实世界任务的能力进行排名,揭示其真正的潜力和局限性。桑迪亚国家实验室设计的一项新基准测试预测了量子处理器运行特定程序而不会出错的可能性。

以前,量子计算社区的标准做法是仅使用随机、无序的程序来衡量性能。但新的研究表明,传统的基准测试低估了许多量子计算错误。这可能会导致人们对量子机器的强大或有用程度抱有不切实际的期望。该论文称,镜像电路提供了一种更准确的测试方法。镜像电路是一种计算机程序,它执行一系列计算ttl逻辑门功能与参数测试,然后将它们反转。

新的测试方法还可以节省时间,这将有助于研究人员评估日益复杂的机器。大多数基准测试通过在量子机器和传统计算机上运行相同的指令集来检查错误。如果没有错误,结果应该匹配。

由于量子计算机可以比传统计算机更快地执行某些计算,因此研究人员可能会花费很长时间等待传统计算机完成。但是,对于镜像电路,输出应始终与输入相同或进行一些有意的校正。因此,科学家无需等待ttl逻辑门功能与参数测试,而是可以立即检查量子计算机的结果。

桑迪亚量子性能实验室的计算机科学家 Timothy Proctor 的团队发现,随机测试忽略或低估了错误的复合效应。当错误加剧时,随着程序的运行,情况会变得更糟,就像运动员走错了路,随着比赛的进行,离他应该在的位置越来越远。

通过模拟功能程序,研究人员发现最终结果的变化往往比随机测试显示的要大。Proctor 说:“我们的基准测试表明,当前量子计算机的性能在结构化程序中的变化比以前已知的要大得多。”

镜像电路方法也让科学家们对如何改进当前的量子计算机有了更深入的了解。“通过将我们的方法应用于当前的量子计算机,我们能够了解很多关于这些特定设备所遭受的错误的信息——因为不同类型的错误会在不同程度上影响不同的程序,”普罗克特说。这是第一次在多量子位处理器中首次观察到这些效应。我们的方法是第一个大规模探索这些误差影响的工具。”

© 版权声明
THE END
喜欢就支持一下吧
点赞0
分享
评论 抢沙发

请登录后发表评论