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新方法成功模拟特定容错量子计算

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新方法成功模拟特定容错量子计算

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xinwen.mobi 发表于 2025-7-7 20:14:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

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据中国科技网报道，瑞典查尔姆斯理工大学、意大利米兰大学、西班牙格拉纳达大学和日本东京大学的研究团队首次提出了一种新方法，能够模拟特定类型的容错量子计算，攻克了该领域长期存在的一项技术难题。相关成果已发表在《物理评论快报》上。具体情况如下：研究背景：量子计算机实用化的一大障碍是纠正计算中产生的错误，通常需借助传统计算机对量子计算进行模拟验证，但这一任务极其复杂。量子比特是限制量子计算机纠错能力的根源，它虽有巨大计算潜力，但其计算能力依赖于量子叠加态，这使得系统对外界干扰极其敏感。量子纠错代码可将信息分散到多个子系统中以发现并纠正错误，其中玻色编码是将一个量子比特信息编码在一个振动的量子系统中多个甚至无限个能级上，但由于涉及多重能级，这种编码方式的模拟一直非常困难。研究成果：新方法能够模拟使用玻色编码中GKP（戈特斯曼—基塔耶夫—普雷斯基尔）编码的量子算法，GKP编码被广泛应用于主流量子计算实现方案中。该编码通过特殊方式存储量子信息，让量子计算机更容易纠错，对外界噪声也不那么敏感，但因其深度量子力学特性，此前极难用传统计算机模拟，新方法则有效解决了这一问题。实现方式：研究团队构建了一种新的数学工具，可在算法中有效引入GKP编码，从而能比以前更有效地用传统计算机模拟具备容错能力的量子纠错代码。研究意义：这项研究开启了全新的量子计算模拟路径，是构建更可靠、更稳健量子计算机的关键一步。借助该方法，科学家能更可靠地测试和验证量子计算机的运算结果，为未来量子技术的研发与实际应用带来了新的希望。

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