[Điểm nổi bật]

• đã phát triển một tỷ lệ kèo nhà cái malaysia pháp mới để tìm các chuỗi hoạt động lượng tử tối ưu cho máy tính lượng tử
• Dựa trên nho, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia thức mới tìm thấy một cách có hệ thống các chuỗi hoạt động lượng tử và cho phép thực hiện tác vụ hiệu quả
• Dự kiến ​​sẽ góp phần cải thiện hiệu suất của máy tính lượng tử và giảm tác động môi trường

[Tóm tắt]

Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia (NICT, Chủ tịch: Tokuda Hideyuki, PhD), Đại học Keio (Chủ tịch: Itoh Kohei, PhD) Tìm kiếm một cách có hệ thống trình tự hoạt động lượng tử tối ưu cho máy tính lượng tử^{& AST; 1}.

Để một máy tính lượng tử thực hiện một tác vụ, chúng ta cần viết một chuỗi các hoạt động lượng tử Cho đến bây giờ, các nhà khai thác máy tính đã viết các chuỗi hoạt động lượng tử của riêng họ dựa trên các tỷ lệ kèo nhà cái malaysia thức hiện có (công thức nấu ăn) Những gì chúng tôi đã phát triển lần này là một tỷ lệ kèo nhà cái malaysia pháp có hệ thống áp dụng lý thuyết điều khiển tối ưu (nho^{& AST; 2}Thuật toán) Để xác định chuỗi tối ưu về mặt lý thuyết trong số tất cả các chuỗi hoạt động lượng tử có thể hiểu được

tỷ lệ kèo nhà cái malaysia pháp này dự kiến sẽ trở thành một công cụ hữu ích cho các máy tính lượng tử quy mô trung bình và dự kiến sẽ góp phần cải thiện hiệu suất của máy tính lượng tử và giảm tác động môi trường trong tương lai gần

Kết quả này đã được xuất bản trên Tạp chí Khoa học Hoa Kỳ"Đánh giá vật lý A"Vào ngày 23 tháng 8 năm 2022

<vai trò của mỗi tổ chức>

- Viện thông tin và công nghệ thông tin quốc gia:
Khái niệm nghiên cứu, Phân tích sử dụng thuật toán nho, viết giấy

- Đại học Keio: Khái niệm và thảo luận về nghiên cứu, sàng lọc giấy

- Đại học Khoa học Tokyo: Thảo luận về phân tích kết quả và giải thích, sàng lọc giấy

- Đại học Tokyo: Thảo luận về phân tích kết quả và giải thích, sàng lọc giấy

<Thông tin bài viết>

Tạp chí:Đánh giá vật lý A

doi: 101103/Physreva106022426

url:https: //journalsapsorg/pra/abstract/101103/PhysRevA106022426

Tiêu đề: Phân tích số của các mạch lượng tử để chuẩn bị trạng thái và tổng hợp toán tử đơn vị

Các tác giả: Sahel Ashhab, Naoki Yamamoto, Fumiki Yoshihara và Kouichi Semba

& AST; 1 máy tính lượng tử
12762_13279
Gần đây, một số nhóm nghiên cứu trên toàn thế giới chế tạo các máy tính lượng tử có chứa hàng chục máy tính lượng tử Hiện tại, bộ xử lý Eagle của IBM là máy tính lượng tử lớn nhất với 127 qubit Bộ xử lý có kích thước này (hàng chục hoặc vài trăm lượng tử) được gọi là máy tính lượng tử quy mô trung bình

& AST; 2 Nho
Viết tắt của Kỹ thuật xung lên độ dốc Một thuật toán số sử dụng các nguyên tắc của lý thuyết điều khiển tối ưu để tìm xung tối ưu để điều khiển hệ thống lượng tử theo một cách được chỉ định

& AST; 3 cổng
Một thao tác đơn giản được thực hiện trên một hoặc hai bit thông tin Một số nghiên cứu gần đây đã đề xuất các tỷ lệ kèo nhà cái malaysia pháp cải tiến (công thức nấu ăn) để xây dựng các chuỗi hoạt động lượng tử thực hiện các nhiệm vụ lượng tử khác nhau Tuy nhiên, các công thức này không nhất thiết mang lại chuỗi hoạt động lượng tử ngắn nhất

& AST; 4 kết hợp lượng tử
Một số từ 0 đến 1 đại diện cho thông tin lượng tử đã bị suy giảm bao nhiêu bởi tiếng ồn của thiết bị hoặc các không hoàn hảo khác Chỉ số kết hợp lượng tử bằng 1 khi thông tin đầu tiên là đầu vào vào bộ xử lý lượng tử và vẫn còn nguyên vẹn Nếu chỉ số kết hợp lượng tử bằng 0, điều đó có nghĩa là thông tin ban đầu bị mất hoàn toàn
Một trong những vấn đề lớn nhất cần được giải quyết trong sự phát triển hơn nữa của máy tính lượng tử là làm thế nào để đối phó với việc mất thông tin (không có khả năng duy trì trạng thái lượng tử kết hợp) do tiếng ồn bên trong máy tính

& AST; 5 Cách tiếp cận xác suất
Một tỷ lệ kèo nhà cái malaysia pháp tính toán ngẫu nhiên thử các giải pháp khả thi và có thể thành công hoặc thất bại Nếu có nhiều giải pháp, các tỷ lệ kèo nhà cái malaysia pháp có vấn đề có thể hoạt động tốt hơn các tỷ lệ kèo nhà cái malaysia pháp phân tích tất cả các giải pháp có thể

Một phần của nghiên cứu này được Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ hỗ trợ chương trình hàng đầu LEAP LEAP (Q-LEAP) "Nghiên cứu và phát triển phần mềm và ứng dụng của Công nghệ JPMXS01203194 Siêu vật liệu lượng tử siêu dẫn "(JPMJCR1775, Điều tra viên chính: Semba Kouichi)

Chi tiết về thành tích này

tỷ lệ kèo nhà cái malaysia pháp mới phân tích tất cả các chuỗi có thể có của các hoạt động lượng tử cơ bản và sử dụng thuật toán tính toán được gọi là nho, thuật toán lý thuyết điều khiển tối ưu số, để tìm các tham số tối ưu cần thiết cho từng chuỗi hoạt động lượng tử Theo cách này, một bảng các chuỗi hoạt động lượng tử và các chỉ số hiệu suất của chúng được tạo Kích thước của mỗi bảng như vậy dao động từ hàng ngàn đến hàng triệu, tùy thuộc vào số lượng và số lượng hoạt động được đầu tư Dựa trên dữ liệu tích lũy, chuỗi hoạt động lượng tử tối ưu được xác định (xem Hình 4)

Ngoài việc xác định chuỗi hoạt động lượng tử tối ưu, một số kết quả khác đã thu được bằng kỹ thuật mới Nó chỉ ra rằng ngay cả đối với các chuỗi hoạt động lượng tử tương đối ngắn, thường có nhiều cách khác nhau để thực hiện các tác vụ lượng tử với cùng hiệu quả Không thể có được kết quả này với các tỷ lệ kèo nhà cái malaysia pháp thông thường để tìm một cách để thực hiện một nhiệm vụ mong muốn

Một kết quả khác thu được trong công việc này là hiệu quả cao có thể đạt được bằng cách sử dụng các chuỗi các hoạt động lượng tử ngắn được cho là quá ngắn để hoàn thành nhiệm vụ mong muốn (Xem●Gần (n & bằng; 5, f & bằng; 1) trong Hình 4) Từ quan điểm ứng dụng thực tế, có thể mong muốn sử dụng một chuỗi ngắn các hoạt động lượng tử với tất cả các nhiễu và sự không hoàn hảo khác của thiết bị (xem Hình 5)