Fujitsu dan Universiti Osaka membangunkan seni bina komputer kuantum yang cekap

Kemas kini: 11 Ogos 2023

Seni bina baharu mengurangkan bilangan qubit fizikal yang diperlukan untuk pembetulan ralat kuantum - prasyarat untuk merealisasikan pengkomputeran kuantum toleran kesalahan - sebanyak 90% daripada 1 juta kepada 10,000 qubit.Fujitsu dan Universiti Osaka membangunkan seni bina komputer kuantum yang cekap

Kejayaan ini akan membolehkan penyelidikan untuk memulakan pembinaan komputer kuantum dengan 10,000 qubit fizikal dan 64 qubit logik, yang sepadan dengan prestasi pengkomputeran kira-kira 100,000 kali ganda daripada prestasi puncak komputer prestasi tinggi konvensional.

Fujitsu dan Universiti Osaka akan memperhalusi lagi seni bina baharu ini untuk menerajui pembangunan komputer kuantum pada era awal FTQC, dengan tujuan untuk mengaplikasikan aplikasi pengkomputeran kuantum kepada pelbagai isu praktikal masyarakat termasuk pembangunan material dan

Qubit logik, yang terdiri daripada berbilang qubit fizikal, memainkan peranan utama dalam pembetulan ralat kuantum teknologi, dan akhirnya merealisasikan komputer kuantum praktikal yang boleh memberikan hasil yang tahan terhadap kesalahan.

Dalam seni bina pengkomputeran kuantum konvensional, pengiraan dilakukan menggunakan gabungan empat gerbang kuantum universal yang diperbetulkan ralat (get CNOT, H, S, dan T).

Dalam seni bina ini, terutamanya pembetulan ralat kuantum untuk gerbang-T memerlukan sejumlah besar qubit fizikal, dan putaran vektor keadaan dalam pengiraan kuantum memerlukan operasi gerbang T logik berulang selama kira-kira lima puluh kali secara purata.

Oleh itu, realisasi komputer kuantum toleran kesalahan tulen dianggarkan memerlukan lebih daripada satu juta qubit fizikal secara keseluruhan.

Atas sebab ini, komputer kuantum pada era FTQC awal menggunakan seni bina konvensional untuk pembetulan ralat kuantum hanya boleh menjalankan pengiraan pada skala yang sangat terhad di bawah komputer klasik, kerana ia berfungsi dengan maksimum kira-kira 10,000 qubit fizikal, jumlah yang jauh lebih rendah daripada itu. diperlukan untuk pengkomputeran kuantum toleran kesalahan yang tulen.

Berbeza dengan seni bina konvensional yang memerlukan operasi gerbang T logik berulang menggunakan sejumlah besar qubit fizikal, operasi get dalam seni bina baharu dilakukan dengan fasa berputar terus ke mana-mana sudut tertentu.

Rajah: Imej seni bina pengkomputeran kuantum yang baru dibangunkan