量子计算机可能会像普通 PC 一样冻结

即使很小但频繁的中断也会导致量子计算机发生故障。与当前的超级计算机相比,量子计算机有望更快、更省力地解决困难任务,包括分子模拟和复杂的物流规划。实现这一目标的进展部分取决于增加量子位的数量,量子位是存储和处理的基本单位[...]

来源:SciTech日报

即使很小但频繁的中断也会导致量子计算机发生故障。

与当前的超级计算机相比,量子计算机有望更快、更省力地处理困难任务,包括分子模拟和复杂的物流规划。

实现这一目标的进展部分取决于增加量子位的数量,量子位是存储和处理量子信息的基本单位。然而,扩大规模可能会带来一个很少受到关注的问题。

亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫中心 (HZDR) 的研究人员在《新物理学杂志》上报告称,在极端情况下,随着量子比特数的增加,量子芝诺效应可能使计算几乎陷入停滞,就像传统的计算机冻结一样。

绝热设计面临隐藏的限制

“量子芝诺效应是某类量子计算机之前被忽视的障碍,”HZDR 理论物理研究所量子技术负责人 Gernot Schaller 博士说。这种担忧适用于绝热量子计算机,它将量子位保持在基态,即最低的可用能量状态。

为了执行计算,绝热计算机会慢慢重塑量子位的能量景观。调整必须逐渐进行,以便量子位在变化时保持在基态。当该过程结束时,最终的基态包含原始问题的答案。

“绝热算法被认为是稳健的,并且可以由量子计算机执行,很大程度上独立于所使用的硬件,”研究所所长 Ralf Schützhold 教授解释道。因此,相同的方法可以使用固态超导体构建的量子位或电磁陷阱内的单个离子进行操作。两种类型的硬件都已用于测试绝热算法,这些算法的编程相对简单且优雅。

更多量子位加剧了环境破坏

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DOI:10.1088/1367-2630/ae6e68