
速度与精度,量子计算的老大难
搞超导量子计算的人都知道,两比特量子门有个让人头疼的矛盾:想让它跑得快,精度就容易拉胯;想保精度,速度又上不去。这个坎卡了行业很多年,属于那种"教科书里写着、实验室里愁着"的问题。
这两天有个消息挺提气——本源量子跟中国科学技术大学的联合团队,搞了个叫"参数空间扩展受控相位门"(PSE-CZ)的方案,把这对矛盾给解开了。成果发在了《物理评论快报》上,实验是在咱们自主的超导量子计算机"本源悟空"上跑通的。
20对量子门,数据说话
团队在"本源悟空"上挑了20对两比特量子门做测试。结果显示,PSE-CZ方案能把短时畸变引起的相干误差压下去,让量子门的性能更贴近退相干极限。说白了,就是门做得又快又准。
有个数字挺能说明问题:在30到40纳秒这种极短的门长条件下,PSE-CZ依然比传统CZ门稳。纳秒级别啊,这速度下还能保持精度,确实有两下子。
不止超导,还能搬家
更关键的是这方案不挑食。报道里说,它不光适配超导量子计算,还能推广到离子阱、固态自旋这些平台。也就是说,这套思路可能给整个量子计算领域提供一种通用解法,而不是只在一家机器上灵。
说说"本源悟空"这个平台
顺带提一嘴实验平台。今年5月,第四代自主超导量子计算机"本源悟空-180"已经上线,开始接全球的量子计算任务了。这台机器搭载单核180个计算比特的超导量子芯片,单片架构做到百比特级。数据上:单比特逻辑门保真度99.9%,双比特99%,读取保真度99%,另外还有251个耦合量子比特。
可能有人觉得99%不算啥,但在量子计算这行,双比特门保真度能稳定在99%,已经是相当能打的水平了。这次PSE-CZ方案能让它更快的同时保住这个精度,意义不言而喻。
说点外行话的感想
说实话,量子计算离普通人的生活还远,但这种底层突破的价值,不是看它今天能不能装进手机,而是看它给未来留了多少可能性。国产量子计算从"有"到"好用",每一步都挺不容易。这次能在国际顶刊上发成果,至少说明咱们在这条赛道上没掉队。
至于PSE-CZ方案后续能不能大规模落地,还得看工程化这关怎么过。不过方向对了,剩下的就是时间问题。
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