科学家弥合了量子模拟器和量子计算机之间的鸿沟

  Skoltech的一位研究人员填补了将量子模拟器与更多传统量子计算机连接起来的空白,发现了新的量子计算的通用计算模型,即变分模型。该论文以信函的形式发表在《物理评论》(Physical Review A)上。这项工作使编辑的建议列表。

  建立量子模拟器可以与我们希望了解的目标量子系统共享属性。早期的量子模拟器是“专用”的,这意味着它们无法进行编程,调整或调整,因此可以模仿一个或很少的目标系统。现代量子模拟器可以对其设置进行一些控制,从而提供更多的可能性。

科学家弥合了量子模拟器和量子计算机之间的鸿沟

  与量子模拟器相反,长期以来被承诺的量子计算机是一个完全可编程的量子系统。虽然构建一个完全可编程的量子处理器仍然遥遥无期,但如今,全球领先的实验室都可以使用可以执行短量子程序并提供有限可编程性的嘈杂量子处理器。这些量子处理器更接近于更成熟的量子模拟器。

  尽管当今的原型量子处理器饱受噪音的困扰,而且普遍缺乏可控性,但我们已经看到了谷歌以及中国科学家对量子计算至上的惊人证明。量子计算的至高无上表明,量子处理器甚至可以比世界领先的超级计算机更快地执行某些任务。

  仅使用有限的可编程性即可实现量子计算的至高无上:可以调整固定和短量子程序或电路,然后进行简单的量子测量。世界各地的研究人员都在质疑,这种简单化的方法可能会被推向比量子至上更实用的应用程序。

  “量子模拟器什么时候成为量子计算机?在Google和其他地方的量子处理器经常被描述为“位于专用量子模拟器和可编程量子计算机之间的某处。” Google和其他公司所采用的临时方法是Skoltech的副教授Jacob Biamonte指出:“这种方法可以代表量子计算的通用模型,这意味着量子模拟器只需要有限的附加控制来执行一般的量子算法。”

  作为该期刊的编辑,量子信息处理实验室的负责人比亚蒙特(Biamonte)已证明:“当代的量子增强算法变分方法可以实现量子计算的通用模型。” 编辑接着说:“这使通用量子计算所需的资源更接近当代量子处理器。”

  Biamonte说:“这项研究弥合了可编程量子模拟器和通用量子计算机之间的鸿沟。该分析提供了一种使用变分方法实现量子算法的新方法。”

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