量子計(jì)算機(jī)怎么測(cè)性能?科學(xué)家給出方法
中關(guān)村在線消息,近日發(fā)表在《自然·物理學(xué)》上的鏡像電路方法,有望成為新的量子計(jì)算機(jī)基準(zhǔn)測(cè)試方法,該方法比傳統(tǒng)測(cè)試更快、更準(zhǔn)確,大大加速醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、農(nóng)業(yè)和國(guó)家安全研究。
量子計(jì)算機(jī)是可比超級(jí)計(jì)算機(jī)更快地執(zhí)行某些任務(wù)的實(shí)驗(yàn)機(jī)器,就像年輕的運(yùn)動(dòng)員一樣,不斷受到評(píng)估,因?yàn)樗鼈冇谐蝗沼锌赡艹蔀楦淖冇螒蛞?guī)則的技術(shù)。現(xiàn)在,科學(xué)家有了他們的第一個(gè)工具,來(lái)對(duì)一項(xiàng)前瞻性技術(shù)執(zhí)行現(xiàn)實(shí)任務(wù)的能力進(jìn)行排名,揭示其真正的潛力和局限性。美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的一種新型基準(zhǔn)測(cè)試,可預(yù)測(cè)量子處理器無(wú)誤運(yùn)行特定程序的可能性。
此前,量子計(jì)算界的標(biāo)準(zhǔn)做法是僅使用隨機(jī)、無(wú)序的程序來(lái)衡量性能。但新研究表明,傳統(tǒng)的基準(zhǔn)測(cè)試低估了許多量子計(jì)算錯(cuò)誤。這可能會(huì)導(dǎo)致人們對(duì)量子機(jī)器的強(qiáng)大或有用程度產(chǎn)生不切實(shí)際的期望。該論文稱,鏡像電路提供了一種更準(zhǔn)確的測(cè)試方法。鏡像電路是一種計(jì)算機(jī)程序,它執(zhí)行一系列計(jì)算,然后將其反轉(zhuǎn)。
新的測(cè)試方法還可以節(jié)省時(shí)間,這將有助于研究人員評(píng)估日益復(fù)雜的機(jī)器。大多數(shù)基準(zhǔn)測(cè)試通過(guò)在量子機(jī)器和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行相同的指令集來(lái)檢查錯(cuò)誤。如果沒(méi)有錯(cuò)誤,結(jié)果應(yīng)該匹配。
由于量子計(jì)算機(jī)執(zhí)行某些計(jì)算的速度比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快得多,因此研究人員可能會(huì)花很長(zhǎng)時(shí)間等待傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)完成。然而,對(duì)于鏡像電路,輸出應(yīng)始終與輸入或一些有意的修正相同。因此,科學(xué)家無(wú)需等待,而是可以立即檢查量子計(jì)算機(jī)的結(jié)果。