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Google 的逆天大計劃里,少不了超級計算機(jī):量子計算機(jī)。盡管還在起步階段,但這項研究也一直在穩(wěn)步推進(jìn)當(dāng)中。
日前,Google 公布了量子計算機(jī)的一項重要突破,Google 和加州大學(xué)圣芭芭拉分校的研究人員證明了一個關(guān)鍵的糾錯步驟,邁出了量子計算從實驗到應(yīng)用的關(guān)鍵一步。
量子計算機(jī)(Quantum computer)是一種使用量子邏輯進(jìn)行通用計算的設(shè)備。和傳統(tǒng)的計算機(jī)相比,量子計算用來存儲數(shù)據(jù)的對象是量子比特,它使用量子算法來進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。
傳統(tǒng)計算機(jī)只能使用“開”和“關(guān)”兩種狀態(tài)來控制電流,而量子計算機(jī)具有“開”和“關(guān)”同時存在的第三狀態(tài),這是量子不同于粒子世界的特性。使用量子計算,計算機(jī)能并行處理更多信息,計算速度將遠(yuǎn)超當(dāng)今的計算機(jī)。Google 希望量子計算技術(shù)可以推動機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的發(fā)展,在疾病治療、跟蹤氣候變化和開發(fā)語音識別技術(shù)方面發(fā)揮作用。
研發(fā)一臺量子計算機(jī),需要許多細(xì)小的量子比特共同處理信息,但是這個過程經(jīng)常會出錯,因為這些代表 1 和 0 的編碼比特會受到熱力、磁場等干擾,繼而影響運(yùn)算結(jié)果。環(huán)境干擾也是目前量子計算機(jī)研發(fā)中最為棘手的問題,量子計算機(jī)只能在超低溫環(huán)境中運(yùn)行,即絕對零度(零下 273.15 攝氏度)左右。
Google 的研究人員證明,許多組量子比特能夠受到控制,來刪除和阻止特定的錯誤行為。Google 編程了一個有 9 個量子比特的芯片,讓它監(jiān)測受到影響的比特。雖然它無法確保修正錯誤,但起碼可以防止錯誤污染后續(xù)的運(yùn)算,這使得量子計算機(jī)的運(yùn)算更為可控和準(zhǔn)確。這項最新研究成果剛剛發(fā)表在《自然》雜志上。
研究人員 Daniel Gottesman 說:“要做的工作還有很多,我們還不能說完全做到糾正錯誤,但目前的工作表明,我們距離這個目標(biāo)越來越近。”
量子計算領(lǐng)域目前依然處于起步階段,自 2013 年,Google 宣布與美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校專家聯(lián)合開發(fā)量子計算技術(shù)后,這一領(lǐng)域獲得極大促進(jìn)。此外,Google 還和美國宇航局、大學(xué)空間研究協(xié)會等機(jī)構(gòu)合作。