验证量子芯片计较是否正确的要领

在向现实量子计较迈进的进程中，来自麻省理工学院、谷歌和其他处所的研究职员计划了一个体系，可以验证何时量子芯片可以或许精确地完成经典计较机无法完成的伟大计较。

量子芯片行使量子位来举办计较，量子位可以暗示经典二进制位对应的两种状态，可能同时暗示两种状态的“量子叠加”。这种奇异的叠加态可以使量子计较机办理经典计较机现实上不行能办理的题目，这有也许敦促原料计划、药物发明和呆板进修等应用规模的打破。

全尺寸量子计较机将必要数以百万计的量子位元，在已往的几年里，研究职员已经开始开拓NISQ芯片，它包括约莫50到100个量子位。这足以证明“量子上风”，意味着NISQ芯片可以办理某些经典计较机难以办理的算法。然而，验证芯片按预期执行的操纵也许很是低效。由于芯片的输出也许完满是随机的，以是必要很长时刻来模仿步调，以确定是否统统按打算举办。在《天然物理》杂志上颁发的一篇论文中，研究职员描写了一种新的协议，可以有用地验证NISQ芯片是否执行了全部正确的量子操纵。他们在一个运行在定制量子光子芯片上的量子困难上，验证了他们的协议。

研究职员的事变实质上是将量子电路发生的输出量子态追溯到已知的输入状态。这样做可以展目前输入端执行了哪些电路操纵来发生输出。这些操纵应该老是与研究职员编写的措施相匹配，假如没有相匹配的措施，也可以操作这些信息来确定芯片的题目地址。

研究职员从神经收集中得到灵感，成立了一个新的“量子神经收集”，每一层代表一组量子操纵。在尝试中，研究小组乐成地运行了一项用于证明量子上风的风行计较使命——“玻色子取样”，凡是在光子芯片长举办。在本操练中，移相器和其他光学元件将哄骗一组输入光子并将其转换为输出光子的差异量子叠加，最终使命是计较某个输入状态与某个输出状态匹配的概率，因为光子的不行猜测举动，经典计较机险些不行能计较出这些样本。据展望，NISQ芯片能相等快地计较它们。然而到今朝为止，因为NISQ操纵和使命自己所涉及的伟大性，无法快速且轻易地验证，但重要的是，最少有了验证的但愿。

（编辑：河北网）

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