Новая архитектура уменьшает количество физических кубитов, необходимых для квантовой коррекции ошибок — необходимого условия для реализации отказоустойчивых квантовых вычислений — на 90% с 1 миллиона до 10 000 кубитов.
Этот прорыв позволит начать исследования по созданию квантового компьютера с 10 000 физических кубитов и 64 логических кубитов, что соответствует вычислительной производительности, примерно в 100 000 раз превышающей пиковую производительность обычных высокопроизводительных компьютеров.
Fujitsu и Университет Осаки продолжат совершенствовать эту новую архитектуру, чтобы возглавить разработку квантовых компьютеров в начале эры FTQC с целью применения приложений квантовых вычислений для решения широкого круга практических социальных проблем, включая разработку материалов и
Логические кубиты, состоящие из нескольких физических кубитов, играют ключевую роль в технологии квантовой коррекции ошибок и, в конечном счете, в реализации практических квантовых компьютеров, которые могут обеспечивать отказоустойчивые результаты.
В традиционных архитектурах квантовых вычислений вычисления выполняются с использованием комбинации четырех универсальных квантовых вентилей с исправлением ошибок (вентиль CNOT, H, S и T).
В этих архитектурах, особенно квантовая коррекция ошибок для Т-образных вентилей, требует большого количества физических кубитов, а вращение вектора состояния в квантовых вычислениях требует повторения логических Т-вентильных операций в среднем примерно пятьдесят раз.
Таким образом, по оценкам, для реализации настоящего отказоустойчивого квантового компьютера потребуется более одного миллиона физических кубитов.
По этой причине квантовые компьютеры в раннюю эру FTQC, использующие обычную архитектуру для квантовой коррекции ошибок, могут проводить вычисления только в очень ограниченном масштабе ниже, чем у классических компьютеров, поскольку они работают максимум с примерно 10 000 физических кубитов, что намного меньше, чем у классических компьютеров. требуется для настоящих отказоустойчивых квантовых вычислений.
В отличие от традиционных архитектур, которые требовали повторяющихся логических операций T-затвора с использованием большого количества физических кубитов, операция затвора в новой архитектуре выполняется путем поворота фазы непосредственно на любой заданный угол.
Рисунок: Изображение недавно разработанной архитектуры квантовых вычислений
Читать полную новость на сайте
