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【環球速看料】IBM希望一種新的錯誤緩解技術能幫助其獲得量子優勢原理類似ANC耳機

2022-07-19 20:25:09 來源：cnBeta.COM

(資料圖片僅供參考)

在很長一段時間里，量子計算行業都在避免談論"量子優勢"或"量子優勢"，即量子計算機可以解決在經典計算機上需要太長時間才能解決的問題。在某種程度上，這是因為該行業想避免隨之而來的炒作，但IBM今天再次提起了關于量子優勢的話題，詳細介紹了它計劃如何使用一種新的錯誤緩解技術來規劃運行越來越大的電路，以達到這一目標--至少對于某一組算法來說。

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量子計算機最討厭的就是噪音，這已經不是什么秘密了。畢竟，量子是無常的東西，溫度或振動的最小變化都會使它們失去凝聚力。目前的量子計算時代與"嘈雜的中尺度量子（NISQ）技術"有關是有原因的。

IBM和其他每家量子計算公司的工程師們正在緩慢但穩定地朝著減少硬件和軟件層面的噪音邁進，例如，IBM的65量子比特系統從2020年開始，現在顯示的相干時間是它們剛推出時的兩倍。IBM的transmon超導量子比特的相干時間現在超過1ms。這聽起來可能不多，其他一些公司也做到了。

但IBM也在采取另一種方法，但押注于新的錯誤緩解技術，被稱為概率錯誤消除和零噪音推斷。在一個非常基本的層面上，可以被看成是相當于常用的降噪耳機中的主動降噪特性，該系統定期檢查系統的噪音，然后從本質上反轉這些噪音電路，使其能夠創造出幾乎沒有錯誤的結果。

IBM現在已經表明，這不僅僅是一種理論上的可能性，而是在其現有的系統中實際運作。但這種方法的一個缺點是，當不斷地對這些噪聲電路進行采樣時，會有相當多的開銷，而且這種開銷在量子比特的數量和電路深度方面是指數級的。但IBM量子公司的硬件開發總監Jerry Chow認為這是一個值得作出的權衡。

Chow解釋說："錯誤緩解是指找到以某種方式處理物理錯誤的方法，通過學習錯誤，也只是以這樣一種方式運行量子電路，使我們能夠消除它們。在某些方面，糾錯就像是最終的錯誤緩解，但問題是，有一些技術，在我們正在建造的許多硬件中，已經提供了這種途徑。我們真正感到興奮的是稱為概率誤差消除的技術。這確實是一種交換運行時間的方式--交換運行更多的電路，以了解可能影響你的計算的系統固有的噪音。"

該系統本質上是在現有電路中插入額外的門，對系統中固有的噪音進行采樣。雖然開銷隨著系統的大小呈指數增長，但IBM團隊認為這比估計這些相同電路的最佳經典方法的指數要弱。

正如IBM之前宣布的那樣，它計劃在2024年或2025年之前在其Qiskit Runtime中引入錯誤緩解和抑制技術，因此開發人員在編寫代碼時甚至不必考慮這些問題。

關鍵詞： IBM希望一種新的錯誤緩解技術能幫助其獲得量子優勢