一项新的测试检查量子计算机是否对超出传统计算范围的问题给出了正确的答案。

 

这可能有助于使第一台超越经典计算机的量子计算机成为现实。

 

华威大学的科学家们创建了一种协议，允许量子计算机检查自己对难题的答案，沐鸣注册链接从而提供了一种方法来确认量子计算机在不过度使用资源的情况下正常工作。

 

研究人员开发了一种协议来量化噪声对量子计算机输出的影响。噪声被定义为影响量子计算机硬件但超出用户控制范围的任何东西，如温度波动或制造中的缺陷。这会影响量子计算机计算结果的准确性。

 

当应用时，研究人员的测试产生两个百分比:它估计量子计算机与正确结果的接近程度，以及用户对这种接近程度的信心程度。

 

正确解决问题

 

这项测试将帮助量子计算机的建造者确定他们的计算机是否运行正常，以帮助他们改进性能，这是在未来建立量子计算有用性的关键一步。

 

“量子计算机只有在做两件事时才有用:第一，它解决了一个难题;第二点，我认为是不被重视的，就是它正确地解决了困难的问题。如果它不正确地解决了这个问题，我们就无从得知了。华威大学物理系的阿尼米什·达塔说:“因此，我们的论文提供了一种方法，来判断计算结果离正确有多近。”

 

确定量子计算机是否对一个难题给出了正确答案是一个重大的挑战，因为根据定义，这些问题超出了现有经典计算机的范围。要检查计算机生成的答案是否正确，通常需要使用大量的经典计算机来处理问题，这在量子计算机处理更具挑战性的问题时是不可行的。

 

相反，研究人员提出了另一种方法，包括使用量子计算机运行一些我们已经知道答案的简单计算，并建立这些结果的准确性。在此基础上，研究人员可以对量子计算机与我们希望它回答的难题(即目标计算)的正确答案之间的距离设定一个统计边界。

 

这与计算机程序员检查大型计算机程序的过程类似，沐鸣注册网址即输入已知答案的小函数。如果程序正确地回答了足够多的问题，那么他们就可以确信整个程序是正确的。

 

“拥有一台量子计算机的全部意义就在于不需要花费指数级的时间来解决问题，所以花费指数级的时间来检查它是否正确会破坏它的意义。”因此，我们的方法是有效的，因为它不需要指数数量的资源，”Datta说。

 

“我们不需要一台经典计算机来检查我们的量子计算机。我们的方法是独立于一个量子系统的，可以独立于大型服务器使用。”

 

检查量子计算机的答案

 

第一作者Samuele Ferracin一直在为从事量子计算机研究的科学家们开发将这项测试纳入他们工作的方法。他说:“过去几年，沐鸣注册代理我们一直在思考检查量子计算机答案的新方法，并把它们推荐给实验人员。第一个方法对现有的量子计算机来说要求太高了，因为它们只能执行“小”计算和有限的任务。

 

“在我们最新的工作中，我们成功地开发了一种适合现有量子计算机的方法，并包含了它们的所有主要限制。我们现在正与实验人员合作，以了解它在真实机器上的表现。”

 

量子计算利用量子物理的特殊性质，以一种与传统计算机完全不同的方式处理信息。利用量子系统的行为，例如同时存在于多个不同的状态，这种激进的计算形式被设计成同时处理所有这些状态的数据，这使得它比经典计算具有巨大的优势。某些类型的问题，如在代码破译和化学中发现的问题，特别适合利用这一特性。

 

过去几年里，我们看到了前所未有的实验进展。每六个月，最大的量子计算机的体积就会翻一番，现在看来已经非常接近实现量子霸权了。量子至上论是指量子计算机发展的一个里程碑，量子计算机首先执行的功能需要使用经典计算机花费大量的时间。

“我们感兴趣的是设计或识别使用这些量子机器解决物理和化学难题的方法，设计新的化学物质和材料，或识别具有有趣或奇异性质的材料，”达塔说。“这就是为什么我们对计算的正确性特别感兴趣。”