量子纠错!IONQ取得新突破

2024年8月7日,量子计算公司IonQ宣布在使用部分误差校正运行大型应用方面取得了新突破。该突破旨在使用部分错误校正技术在近期量子系统上运行大型应用,这种技术比目前已知的最佳错误校正技术效率提高了十倍。相关论文以《Low-costnoise reduction for Clifford circuits》为题发表在arkiv上。

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来源:arkiv

在论文中,IonQ的研究人员描述了一种减少量子应用中最常见且噪声最多的操作(称为Clifford门)噪声的新方法。这种称为Clifford噪声减少(CliNR)的部分误差校正方案只需要3:1的量子比特开销,而其他技术则需要数十、数百甚至数千个量子比特来进行误差校正。

“IonQ的研究团队领导的这一前沿创新在误差校正方面有望极大地提高近期量子计算机的准确性,使我们距离实现商业优势更近一步,”IonQ总裁兼首席执行官Peter Chapman表示。“这一成就标志着IonQ在性能、规模和企业级解决方案方面迈出了重要一步,以解决客户使用我们的量子系统时遇到的最复杂的问题。”

图片CliNR技术

误差校正——即使用多个物理量子比特构成一个更准确的逻辑量子比特——是量子计算的重要里程碑,但由于需要大量的量子比特和量子门操作才能实现,目前被认为还需要数年时间才能实现。目前,IonQ的高保真度困囿离子量子比特实现的误差校正开销比例低至13:1,但即便如此,这些比例消耗的量子比特数量仍然太多,无法在今天实际应用。

IonQ还是误差缓解技术的领导者,这种技术使用软件来减少量子应用中的错误。误差缓解是量子计算公司常用的方法,但在规模上存在缺点,因为它需要大量数据样本来实现,从而增加了解决问题的时间。

CliNR技术为完全误差校正和误差缓解提供了一种令人兴奋的替代方案,平衡了量子比特数量和解决问题的时间。它使用每个误差校正量子比特三个物理量子比特的高效开销,并且仅需适度增加量子门操作来计算更准确的解决方案。使用CliNR技术模拟的结果显示,与未使用误差减少技术的应用相比,保真度有显著提高,并且适用于使用多达85个量子比特的应用。

部分误差校正可能是实现指数级更深量子电路以运行越来越复杂的算法的关键驱动力。IonQ计划在即将推出的IonQ Tempo系统代中开始提供部分误差校正作为一项功能。

CliNR技术的发明是IonQ世界级研究团队开创的一系列技术和应用进步中的最新成果。今年三月,IonQ和德国电子同步加速器(DESY)宣布了利用量子计算机优化繁忙机场航班门分配研究的初步结果。今年六月,IonQ发布了一个加速的技术路线图,专注于提供具有卓越性能、可扩展性和企业准备度的量子系统。

图片关于IONQ

IonQ,Inc.是量子计算领域的领导者,提供高性能系统以解决庞大和复杂的商业和研究用例。IonQ当前一代的量子计算机IonQ Forte是最新的尖端系统,拥有36个算法量子比特。该公司的创新技术和快速增长分别被列入《Fast Company》2023年科技下一大事物榜单和德勤2023年技术快速500强榜单。通过所有主要的云提供商,IonQ使量子计算变得比以往任何时候都更易获取和更有影响力。

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