美国科学家团队探索量子回路复杂性，新量子处理器有何突破？

美国科学家团队探索量子回路复杂性，新量子处理器有何突破？

《科学技术日报》，北京，10月9日（记者张·蒙格兰（ Zhang ））在《大自然》上发表的最新论文中，美国科学家团队探索了量子电路的复杂性。他们显示了一个新的量子处理器，该处理器能够执行现有超级计算机无法完成的计算任务。该实验是一项大规模深入研究的一部分，该研究研究了量子处理器在背景噪声干扰下进行复杂计算的潜在能力，这对于量子处理器证明其功能是一个重大挑战。

量子处理器是一种遵循量子力学定律以执行高速数学和逻辑操作，存储和过程量子信息的类型。当设备处理和计算量子信息并运行量子算法时，它称为量子计算机。量子处理器是量子计算机的核心组件，量子计算机依靠它们来执行高速计算和处理量子信息。

但是，量子处理器具有特征，即它们对噪声非常敏感（环境干扰，例如温度，磁场甚至宇宙辐射）。这些噪音会严重干扰它们在复杂任务中的表现，在复杂的任务中，经典超级计算机无法完成并要求量子计算机“显示他们的技能”。长期以来，科学家一直在努力准确检测噪声将如何影响量子线的性能。

这次，美国研究所的科学家研究了进入复杂计算输出领域的量子处理器的道路。他们使用一种称为随机线采样的方法来测试超导量子台2D网格（量子计算机的基本单元）的忠诚度。随机线采样是评估量子计算机和经典超级计算机的性能的基准。

这些实验证明了两个阶段之间的过渡：在第二阶段，所谓的“低噪声阶段”，研究团队确认量子计算机的计算复杂性足以超越经典的超级计算机。此外，他们还展示了以67粒“ ”（）芯片为单位的经典表现。这项实验和理论工作证实了可以使用电流量子处理器实现的稳定，计算复杂的相状态的存在。

研究小组表示，这一发现提高了人们对量子计算能力的理解。

【主编辑圈】

可以说噪声是“量子处理器的滋扰”。由于量子处理器对噪声非常敏感，因此量子的微妙特征甚至会使丝毫干扰，例如由热量产生的杂散光子，周围电子设备的随机信号和物理振动，可以迅速破坏量子上置态，严重影响量子计算机的准确性。因此，人们是否可以在构建实用量子计算机上取得进展取决于一个关键点：他们是否可以“品尝”噪音。现在，在低噪声阶段，量子计算机被认为超过了经典的超级计算机。这一突破可能是许多领域的未来变化的开始，例如药物发现，加密和金融。