量子计算有望在某些问题上提供比传统计算更快的速度。然而,发挥其全部潜力的最大障碍是这些系统固有的噪声。这一挑战被广泛接受的解决方案是实现容错量子电路,而这超出了当前处理器的能力。我们在此报告了在嘈杂的 127 量子比特处理器上进行的实验,并展示了在超越蛮力传统计算的规模上对电路体积的准确期望值的测量。我们认为这代表了量子计算在容错时代之前的实用性的证据。这些实验结果得益于超导处理器在这种规模上的相干性和校准方面的进步,以及表征 1 和可控制地操纵如此大型设备上的噪声的能力。我们通过将测量的期望值与精确可验证电路的输出进行比较来确定其准确性。在强纠缠状态下,量子计算机提供了正确的结果,而基于纯态的一维(矩阵积态,MPS)和二维(等距张量网络态,isoTNS)张量网络方法 2,3 等领先的经典近似方法则无法实现。这些实验展示了实现近期量子应用的基础工具 4,5 。
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