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澳大利亚量子公司开发自动纠错技术，提高量子算法在硬件上成功率

时间：2022-03-11 20:32:40 来源：澎湃新闻发布者：DN032

近日，澳大利亚量子公司Q-CTRL宣布了最新量子自动纠错软件工具Fire Opal。该公司通过在超导量子计算机上的基准测试实验表明，与业界最好的编译软件执行的量子算法相比，Fire Opal软件可以使量子算法在硬件上的成功率提高9000倍。

图片来自Q-CTRL

量子计算领域的发展需要大幅提升量子计算机的性能，使量子计算机能为企业所用，从而解决在金融、材料科学等领域的复杂问题。

但目前大多数量子计算机依然容易出错，阻碍了量子计算的广泛应用。对此，Q-CTRL公司团队找到新的途径，通过自主研发的自动纠错技术，大幅增加量子算法的成功率，尽可能实现量子计算机的最大性能，从而缩小市面上量子计算机所承诺的性能与它们交付给用户的实际性能的差距。

该公司表示，从长远来看，将量子计算机、电路优化与量子纠错技术结合起来，将是未来实现大规模量子计算的关键。

Q-CTRL公司对Fire Opal软件进行了基准测试实验，其中包括美国量子经济发展联盟(QED-C)建立的Bernstein-Vazirani算法基准。在该算法中，Fire Opal软件展示了超越其他竞争对手的计算性能。并且随着量子计算机规模越大，性能改善程度也越高，呈指数级增长。当计算机规模达到16个量子位时，Fire Opal软件实现了超出竞争对手9000倍的算法优势。

Bernstein-Vazirani算法基准测试结果，图片来自Q-CTRL

在Grover量子搜索算法（一种在量子计算机上运行的非结构化搜索算法）中，以5个量子位组成的计算机为例，Fire Opal软件能够以二进制方式优化计算结果，将一个“完全错误”的解转变为正确的解。尽管在这种情况下，算法成功率只提高了大约20至30倍，但效果是显而易见的。

作为Q-CTRL公司的早期客户，欧洲量子初创公司BEIT首席执行官Paulina Mazurek表示，“BEIT公司一直在探索量子算法的极限，但在硬件性能方面，我们面临着和其他人一样的阻碍。Fire Opal软件在我们的研究中开辟了新的前沿领域，使我们更加接近量子优势，在执行基础量子算法上，获得了比经典算法更好的结果。因此，从某种程度上说，这种软件从根本上改善了硬件，实现了过往行业基准认为不可能实现的结果。”

Grover量子搜索算法测试结果，图片来自Q-CTRL

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