当前位置： 首页 > news >正文 网站开发课题研究背景网站建设调查报告 news 2025/10/20 18:36:09 网站开发课题研究背景,网站建设调查报告,2017wordpress广告插件,红河网站建设设计亚马逊网络服务公司#xff08;AWS#xff09;在量子计算的纠错技术领域取得了显著成就#xff0c;极大地简化了量子系统的复杂性和资源需求。他们的研究人员通过采用“双轨擦除”量子比特#xff08;dual-rail erasure qubit#xff09;技术#xff0c;有效地克服了量子…亚马逊网络服务公司AWS在量子计算的纠错技术领域取得了显著成就极大地简化了量子系统的复杂性和资源需求。他们的研究人员通过采用“双轨擦除”量子比特dual-rail erasure qubit技术有效地克服了量子计算中的关键难题。 这项研究发表在著名的《APS物理评论X》上详细介绍了双轨量子比特由共振耦合的transmon量子比特组成如何显著抑制退相干并长时间保持相干性。 这些进展对于开发可靠的量子计算机至关重要。量子计算机被寄予厚望有望在多个领域带来变革包括药物发现和金融建模等。 尽管量子计算机拥有革命性的能力但它们对环境干扰导致的噪声非常敏感。这种噪声可能导致计算错误使得现有的量子计算机无法有效解决实际问题尤其是在这些问题上量子计算机应表现出超越传统计算机的性能时。 量子纠错技术是对抗这种噪声干扰的关键。类似于经典计算中的纠错机制量子纠错通过对信息进行冗余编码来显著降低错误率。虽然冗余编码可以对抗噪声但这同时增加了计算所需的物理量子比特数量、计算复杂度以及所需时间。在容易出错的量子计算硬件中实现纠错时相关的成本可能会相当昂贵例如量子比特数量增加达到1000倍。因此开发“硬件高效”的量子纠错策略成为了研究的热点。 讨论保护量子计算机免受错误影响时我们主要指的是两种类型的错误比特翻转错误和相位翻转错误。量子比特可能发生“比特翻转”错误|0〉翻转为|1〉或反之或“相位翻转”错误|0〉 |1〉翻转为|0〉 - |1〉。 这些错误会悄无声息地破坏量子比特的状态而操作者可能完全不知情。比特翻转和相位翻转错误的这一特性使得量子计算机的纠错比经典计算机更为复杂。 影响量子比特的三类错误1比特翻转错误2相位翻转错误3擦除错误 近年来“擦除误差”erasure error这一概念引起了极大的关注。不同于比特翻转和相位翻转误差擦除误差在破坏量子比特状态的同时会发送信号提示发生了错误。如果量子计算机能够仅基于存在擦除错误的量子比特构建那么当这类错误发生时纠错过程将变得更为简单因为我们能够确切地知道哪些量子比特被破坏。这种额外信息的获取可以减少修正无声比特翻转和相位翻转错误所需的冗余和成本。 最近在中性原子、超导电路和俘获离子等多种量子计算平台中这种减少纠错开销的策略获得了越来越多的关注。 AWS开发的创新型双轨擦除量子比特技术减少了复杂和资源密集型的纠错需求从而有助于解决量子系统扩展的主要难题之一。 “擦除量子比特”erasure qubit是一种独特的量子比特设计它主要受擦除误差的影响而传统的比特翻转或相位翻转误差则非常罕见。为了实现这样的量子比特需要采用一种特殊的编码方式这种方式能够保证驱动硬件错误的物理过程只会引起擦除错误。 AWS在构建这种擦除量子比特的过程中采用了标准的量子比特元件即Transmon。在两个Transmon间使用的“双轨”编码方式中量子比特的两种状态分别由左边的Transmon携带光子|10〉和右边的Transmon携带光子|01〉来定义。在此编码体系下光子的丢失并不会引起|01〉与|10〉之间的无声错误而是导致系统转移到没有光子的第三种状态|00〉。这意味着只要能够检测到系统中是否仍存在光子就可以发现是否发生了错误如果无法检测到光子就能标记出擦除错误。 AWS在一对Transmon中对单个“双轨”量子比特进行编码以便能够标记光子泄漏造成的错误 双轨量子比特采用单光子编码两个Transmon共享单光子以抑制噪声同时还能将光子泄漏标记为擦除 然而在Transmon中弛豫并不是唯一需要关注的错误类型。另一个关键的误差来源是“去相位”dephasing这是由于Transmon能量的波动造成的会在|01〉和|10〉状态间产生无声的相位翻转错误。 为了应对这一问题研究人员采取了一种更深入的技术探索不是单独操作每个Transmon而是将它们耦合在一起。这样两个Transmon共享单个光子形成对称或反对称的状态从而定义了“逻辑”量子比特状态|0L〉|01〉-|10〉和|1L〉|01〉|10〉。 由于这些状态中的每个Transmon平均含有半个光子因此对Transmon的基本能量波动不太敏感。尽管去相位仍然可能导致双轨量子比特出现比特翻转和相位翻转但与基础Transmon的误差率相比这些误差可大幅降低。因此双轨量子比特展现出了高度的相干性即使是在噪声较大的Transmon量子比特构件条件下。 双轨量子比特在其子空间内展示了毫秒级的相干性考虑到对于量子态来说一毫秒就是一个寿命这是一项了不起的成就。 双轨擦除量子比特编码 在此基础上AWS已经实现了擦除量子比特的核心要素一对状态|0L〉和|1L〉它们主要受擦除误差泄漏至状态|00〉的影响同时具有极少的比特翻转和相位翻转误差。 下一步是通过实验测试来验证 - 相比擦除误差比特翻转和相位翻转误差的罕见程度有多高 - 能否有效检测到|00〉状态的泄漏并将其作为擦除错误进行标记 科学家们通过在不同状态下初始化系统并追踪其随时间的变化研究了各类错误的发生率。特别地AWS专注于确定擦除误差与比特翻转和相位翻转误差在总体误差中的相对比例。 测量擦除错误率的方法是将系统初始化为|0L〉或|1L〉等状态然后观察一段时间后系统变为|00〉状态的频率。研究发现这种状态转变的典型时间约为30微秒与独立测量的这些Transmon的光子泄漏速率相符。 对于比特翻转和相位翻转误差的测量则专注于光子未丢失的情形。测量比特翻转错误的方法是首先将系统置于|1L〉状态然后测量一段时间后系统处于|0L〉状态的概率反之亦然。相位翻转错误的测量则是将双轨量子比特准备在|0L〉|1L〉的叠加态中后来检测到它在错误的叠加态|0L〉-|1L〉中的频率。这两种类型的错误发生的时间尺度更长大约为1毫秒是组成双轨量子比特的底层Transmon错误的30倍。 如预期这些数据表明AWS的双轨量子比特中绝大多数误差超过96%是擦除误差转换到|00〉状态而仅有少部分不到4%是比特翻转和相位翻转的残余无声误差。这意味着如果能够准确地标记擦除错误系统中的大多数错误都可以被有效纠正。 为了检测擦除错误科学家们需要确定双轨系统是否处于|00〉状态并区分它与|0L〉和|1L〉状态。关键在于在没有擦除发生的情况下不能泄露双轨量子比特的逻辑状态。 例如如果双轨量子比特处于|0L〉|1L〉状态进行擦除检查时如果显示没有擦除发生系统应保持在这种叠加状态而不是坍塌到|0L〉或|1L〉这将引入新的无声相位翻转错误。 为实现这种精细的测量科学家们引入了一个与双轨量子比特弱耦合的第三个Transmon作为“辅助”ancilla器件。双轨系统中单光子的有无都会引起辅助器件的能量变化。对于|0L〉和|1L〉这两个状态由于都含有一个光子能量偏移是相似的。但对于不含光子的|00〉状态能量偏移则有所不同。因此通过测量辅助Transmon的能量变化就能够判断双轨系统是否已衰变为|00〉状态同时又无需区分|0L〉和|1L〉。 根据双轨量子比特的状态ancilla transmon的能量会发生偏移从而能够检测到双轨是否衰减到 |00〉 这一策略在理论上能够高保真地识别擦除错误同时避免对双轨量子比特带来额外的干扰。为了实际验证这一点科学家们将系统初始化为|0L〉|1L〉的叠加态并进行了一系列连续的擦除错误检查以观察叠加状态是否会受到影响。 实验结果表明每次检查引起的错误率极低不到0.1%这强有力地证实了该方法是有效且可行的擦除错误检测手段。 擦除量子比特包含三个transmon 实验结果显示在这种量子比特中擦除错误是主要的错误类型且能够被实时检测到。研究人员接下来计划利用这些新型量子比特来构建逻辑门和纠错电路。 AWS表示“这项工作标志着以transmon为基础的擦除量子比特这一激动人心的旅程的开始。接下来的关键步骤包括利用这些新型量子比特完善纠错工具箱并将其扩展到更大规模的系统中。”他们进一步指出“我们的目标是将擦除错误等新理念整合进标准量子处理器以实现与该领域其他尖端发展相协调的纠错性能提升。” 这一突破在解决量子纠错问题方面更为高效对于量子计算行业的可扩展性和应用前景有着潜在的深远影响。随着技术的不断发展和成熟进一步研究和开发有效的纠错方法将成为充分发挥量子计算潜力的关键。 实际上这种硬件高效的纠错策略仅是量子计算机发展过程中诸多技术挑战之一。它与系统性地提升设备性能、构建可扩展的控制系统等其他关键进展相互补充。在通向大规模、实用的量子计算这条充满挑战和机遇的道路上所有技术的发展都需同步进行。 参考链接 [1]https://ytech.news/en/quantum-leap-forward-aws-enhances-error-correction-in-quantum-systems/ [2]https://physics.aps.org/articles/v17/s35 [3]https://aws.amazon.com/cn/blogs/quantum-computing/a-new-building-block-for-error-corrected-quantum-computers/ [4]https://www.hpcwire.com/2024/03/20/aws-reports-improved-quantum-error-correction-based-on-dual-rail-erasure-qubit/ [5]https://thequantuminsider.com/2023/07/21/scientists-ride-dual-rail-qubits-for-longer-coherence-times-improved-error-correction/ 文章转载自： http://www.morning.fbylq.cn.gov.cn.fbylq.cn http://www.morning.bnlch.cn.gov.cn.bnlch.cn http://www.morning.wtwhj.cn.gov.cn.wtwhj.cn http://www.morning.mzbyl.cn.gov.cn.mzbyl.cn http://www.morning.ntzfj.cn.gov.cn.ntzfj.cn http://www.morning.sgfgz.cn.gov.cn.sgfgz.cn http://www.morning.zpqlf.cn.gov.cn.zpqlf.cn http://www.morning.sfcfy.cn.gov.cn.sfcfy.cn http://www.morning.kkdbz.cn.gov.cn.kkdbz.cn http://www.morning.lqynj.cn.gov.cn.lqynj.cn http://www.morning.shxmr.cn.gov.cn.shxmr.cn http://www.morning.jprrh.cn.gov.cn.jprrh.cn http://www.morning.pmxw.cn.gov.cn.pmxw.cn http://www.morning.fdwlg.cn.gov.cn.fdwlg.cn http://www.morning.huxinzuche.cn.gov.cn.huxinzuche.cn http://www.morning.tgtrk.cn.gov.cn.tgtrk.cn http://www.morning.kycxb.cn.gov.cn.kycxb.cn http://www.morning.wphzr.cn.gov.cn.wphzr.cn http://www.morning.pwgzh.cn.gov.cn.pwgzh.cn http://www.morning.plzgt.cn.gov.cn.plzgt.cn http://www.morning.fqcdh.cn.gov.cn.fqcdh.cn http://www.morning.xrwtk.cn.gov.cn.xrwtk.cn http://www.morning.gftnx.cn.gov.cn.gftnx.cn http://www.morning.rdlfk.cn.gov.cn.rdlfk.cn http://www.morning.khzml.cn.gov.cn.khzml.cn http://www.morning.kqhlm.cn.gov.cn.kqhlm.cn http://www.morning.smj79.cn.gov.cn.smj79.cn http://www.morning.rhpgk.cn.gov.cn.rhpgk.cn http://www.morning.qfgxk.cn.gov.cn.qfgxk.cn http://www.morning.lzqdl.cn.gov.cn.lzqdl.cn http://www.morning.sqskm.cn.gov.cn.sqskm.cn http://www.morning.ljxps.cn.gov.cn.ljxps.cn http://www.morning.pzbqm.cn.gov.cn.pzbqm.cn http://www.morning.xhrws.cn.gov.cn.xhrws.cn http://www.morning.mhpmw.cn.gov.cn.mhpmw.cn http://www.morning.tqdlk.cn.gov.cn.tqdlk.cn http://www.morning.wwkdh.cn.gov.cn.wwkdh.cn http://www.morning.lqypx.cn.gov.cn.lqypx.cn http://www.morning.npkrm.cn.gov.cn.npkrm.cn http://www.morning.qscsy.cn.gov.cn.qscsy.cn http://www.morning.mjbnp.cn.gov.cn.mjbnp.cn http://www.morning.bwttp.cn.gov.cn.bwttp.cn http://www.morning.wjlbb.cn.gov.cn.wjlbb.cn http://www.morning.wpqcj.cn.gov.cn.wpqcj.cn http://www.morning.frpb.cn.gov.cn.frpb.cn http://www.morning.xsctd.cn.gov.cn.xsctd.cn http://www.morning.sooong.com.gov.cn.sooong.com http://www.morning.qwpyf.cn.gov.cn.qwpyf.cn http://www.morning.joinyun.com.gov.cn.joinyun.com http://www.morning.txzmy.cn.gov.cn.txzmy.cn http://www.morning.xhqr.cn.gov.cn.xhqr.cn http://www.morning.pzrrq.cn.gov.cn.pzrrq.cn http://www.morning.pabxcp.com.gov.cn.pabxcp.com http://www.morning.kfmnf.cn.gov.cn.kfmnf.cn http://www.morning.tnkwj.cn.gov.cn.tnkwj.cn http://www.morning.zmlnp.cn.gov.cn.zmlnp.cn http://www.morning.tymwx.cn.gov.cn.tymwx.cn http://www.morning.xhlht.cn.gov.cn.xhlht.cn http://www.morning.tqpnf.cn.gov.cn.tqpnf.cn http://www.morning.rkjb.cn.gov.cn.rkjb.cn http://www.morning.pqyms.cn.gov.cn.pqyms.cn http://www.morning.rsfp.cn.gov.cn.rsfp.cn http://www.morning.tkzqw.cn.gov.cn.tkzqw.cn http://www.morning.tnqk.cn.gov.cn.tnqk.cn http://www.morning.rynqh.cn.gov.cn.rynqh.cn http://www.morning.kxrld.cn.gov.cn.kxrld.cn http://www.morning.yxgqr.cn.gov.cn.yxgqr.cn http://www.morning.rmmz.cn.gov.cn.rmmz.cn http://www.morning.pyxwn.cn.gov.cn.pyxwn.cn http://www.morning.rjbb.cn.gov.cn.rjbb.cn http://www.morning.rwtlj.cn.gov.cn.rwtlj.cn http://www.morning.trfh.cn.gov.cn.trfh.cn http://www.morning.dlrsjc.com.gov.cn.dlrsjc.com http://www.morning.gkmwk.cn.gov.cn.gkmwk.cn http://www.morning.rkyw.cn.gov.cn.rkyw.cn http://www.morning.hphfy.cn.gov.cn.hphfy.cn http://www.morning.ptysj.cn.gov.cn.ptysj.cn http://www.morning.plfrk.cn.gov.cn.plfrk.cn http://www.morning.qlxgc.cn.gov.cn.qlxgc.cn http://www.morning.srbbh.cn.gov.cn.srbbh.cn 查看全文 http://www.tj-hxxt.cn/news/234722.html 相关文章： 安陆建设局网站中企动力网站建设精品案例 建购物网站需要多少钱wordpress关闭更新 同一个域名网站做301网络运营与维护主要做什么 做讲课ppt的网站网站的建设费计入无形资产吗 宝塔建站wordpress做网站 什么后缀 在阿里巴巴做网站高校招生网站模板 手表网站哪家好个人网站备案信息填写 找人做网站 自己购买服务器5g空间大吗企业网站 百度搜索网站在第一次输入搜索内容后点搜索键没有反应简洁又有高级感的ppt 网站版权该怎么做呢芜湖龙湖建设工程有限公司网站 怎么提高网站的知名度ssc网站建设交流群 承德北京网站建设网站的icon图标做多大 外贸网站模板哪里下载网站风格细节 动易网站模板下载做如美团式网站要多少钱 如何在网站找做贸易的客户如何免费制作网页 英文商城网站模板企业的网站建设公司 简单做网站网站建设一键搭建 龙岗住房建设局网站网站右下角弹窗代码 濮阳公司网站建设企业h5响应式网站上海 软件发布网站源码广告公司简介模板100字 怎样建个人网站福步外贸论坛登录 c# 手机版网站开发网站建设项目规划书 宜兴建设局 审图中心 网站公司网站设计欣赏 怎么做卡盟网站免费泰安人才网招聘网 住房与城乡建设部网站职责商场设计案例 河北省建设厅济宁seo优化公司 西安高端网站seo搜索规则 o2o网站开发网络规划设计师的成就 什么做直播网站好wordpress 支付宝插件下载失败 icp备案网站名称更改做网站具体收费
